Une approche de la pile a hydrogène dans la vie courante :

Les transports en commun

Depuis quelques années, l’Europe s’est lancée dans une politique pour le développement des énergies propres. Le but de cette politique est de préserver l’écosystème et d’anticiper le monde de demain qui sera marqué par un épuisement des dernières ressources pétrolières. En effet, d’ici l’horizon 2050, les réserves de pétroles seront pour la plupart épuisées. L’enjeu aujourd’hui est de développer une nouvelle source d’énergie et de pouvoir la maîtriser avant le milieu du siècle.

I-Politique européenne

La communauté européenne a lancé en 2001 le projet CUTE (Clean Urban Transport for Europe). Ce projet consiste à tester 30 bus à hydrogène dans 10 métropoles d’Europe (Reykjavik, Amsterdam, Londres, Madrid, Porto, Barcelone, Stuttgart, Luxembourg, Hambourg, Stockholm) pendant une période probatoire de 2 ans minimum. Le trafic urbain représente le terrain idéal pour tester cette nouvelle technologie pour l’avenir de la pile à hydrogène.

Un exemple d'utilisation du bus à hydrogène : Madrid

II-Historique et avenir de la PAC dans les bus

1997 : premier prototype d’autobus équipé d’une PAC

2002/2003 : sortie d’un bus équipé d’une PAC par Irisbus

2003 : expérimentation par la RATP d’un bus propulsé par une pile Air Liquide, associé à une transmission électrique

fin 2002 / été 2003 : projet européen « Cute »

2007/2008 : la PAC est compétitive sur le marché des autobus : les bus diesel et les bus à PAC sont au même prix

2010 : le surcoût de l'hydrogène est inférieur à 10% par rapport aux diesel pour des rendements identiques

Du projet au prototype

III-Les avantages de la pile à hydrogène

-La pile à hydrogène a de nombreux avantages. L’un des plus intéressement concerne le rendement énergétique. En effet, celui-ci est compris entre 40 et 70 % alors que le rendement d’un moteur classique à essence est compris entre 20 et 30 %.
-L’émission sonore est bien inférieure à une automobile classique pour ce qui concerne le bus, celui-ci dégage 58dB à 10 mètres.
-Aucunes émissions toxiques, le bus équipé d’une pile à hydrogène est donc une solution pour lutter contre la pollution.
-Extérieurement, quasiment rien ne permettra de distinguer un bus à hydrogène à un bus conventionnel.

IV-Les problèmes à résoudre

-Le coût est le plus gros obstacle au développement de la pile à hydrogène. Actuellement, un bus équipé d’une pile à hydrogène coûte 5 à 6 fois plus cher qu’un bus diesel et son coût énergétique reste 2 à 3 fois plus élevé. Mais le surcoût devrait frottement baisser dans les 10 prochaines années.
Il faut savoir que le critère d’achat d’un bus diesel est le suivant :
prix du bus = coût de pétrole dans sa vie = coût de maintenance
Un bus coûtera donc en tout à une entreprise comme la RATP près de 600 000 €.
Pour déjà essayer de répondre au problème financier, on peut penser que lorsque les bus à hydrogène seront produit en série, le prix de ceci diminuera. En effet, le prix du prototype d’un bus à hydrogène s’élève 1,2 millions € et le prix de la station service à hydrogène est de 2 millions € selon Air Liquide.
-Un autre souci est celui de la maîtrise de l’hydrogène. En effet, c’est un gaz qui est explosif que l’on ne sait pas encore tout à fait maîtriser.
-Bien que la plupart des piles à combustibles ne soient qu’à l’état de prototypes, la durée de vie d’une pile à hydrogène est d’environ 40 000 h (4 ans 1/2).

V-Caractéristique d’un bus à combustible

Masse à vide : 14.2t.
Masse maximale : 19t.
Dimensions : 12m x 2,55m x 3,67m.
Puissance : 200 kW.
Autonomie : 200 km.
Vitesse maximale : 80 km/h.
Pression de l’hydrogène : 350 bar.
Capacité d’hydrogène : 40 kg (en 9 bouteilles remplies en 15 min).

La pile et les réservoires d'H₂

VI-Autres applications

De nombreux projets d’applications de la pile à combustible sont en ce moment en étude. Par exemple : l’application aux voitures, aux avions, aux bateaux, aux sous-marin et aux fusées en particulier avec la NASA. Mais aussi d’autres projets qui sont à l’essai comme pour les téléphones portables, les ordinateurs portables…

L'hydrogène dans nos voiture !

Conclusion

La pile à hydrogène possède les conditions physiques et technologiques nécessaires pour représenter une alternative à long terme aux énergies qui sont polluantes et/ou qui vont disparaître.

Tableau récapitulatif

	Bus diesel	Bus hybride
Bruit	Elevé	Presque nul
Pollution (2005)	Elevé	Production d’hydrogène polluante
Pollution (2010)	Elevé	Production d’hydrogène par une nouvelle méthode non polluante
Prix du carburant (2005)	Environ 1 € le litre (y compris fiscalité)	6 fois plus cher que le diesel
Prix du carburant (2010)	pénurie prevue : forte augumentation	+ ou - 10 % plus cher que le diesel
Prix du bus (2005)	200 000 €	6 fois plus cher qu’un bus diesel
Prix du bus (2010)	200 000 €	6 fois plus cher qu’un bus diesel
Rendement du moteur	20 à 30 %	40 à 70 %