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Quand tout dépend d’une décision politique…

Mercredi 15 juin 2011, par Romain JACOUD // Le Monde

Au sens le plus noble du terme !

Le vecteur énergétique de demain ? L’hydrogène !

« Pourquoi ? Pour qui ? Comment ? ».

Un « guide » pour comprendre ?

Romain Jacoud bien sûr…

Portemont, le 25 mai 2011

L’HYDROGÈNE ?
LE VECTEUR ÉNERGÉTIQUE DE DEMAIN !
POURQUOI ? POUR QUI ? COMMENT ?

Le tremblement de terre suivi d’un tsunami dévastateur que vient de subir le Japon, ses conséquences sur la centrale nucléaire de Fukushima, réveillent des peurs qui nous agitent chaque fois que le progrès nous montre sa face négative, « Tchernobyl », « Three miles Island » mais aussi « Bhopal » et « Seveso ». Tous s’en mêlent et tout s’emmêle et le cri du jour recommande, exige même, de « jeter le bébé avec l’eau du bain » sans réfléchir un seul instant aux conséquences, pires que le mal, auxquelles nous serions condamnés.


« Tchernobyl »

La mouvance écologiste fait feu de tout bois, nous étudierons prochainement le mécanisme qu’elle met en jeu en nous intéressant à la vision même du monde sur laquelle elle bâtit sa stratégie et ses tactiques.

Mais il s’agit là d’un autre propos que celui qui nous souhaitons développer aujourd’hui.

Dans l’état actuel de nos connaissances et des technologies que nous sommes capables de mettre en œuvre, nous avons accès à un combustible idéal, totalement renouvelable, relativement facile à extraire et totalement non polluant. Mieux encore, il est pratiquement « ordonné » par le choix des chaudières nucléaires. Ce combustible proprement révolutionnaire, c’est l’Hydrogène. Parlons-en !

Avant même d’examiner les avantages et les inconvénients de l’adoption éventuelle de l’Hydrogène comme combustible universel, il est essentiel de rappeler quelques vérités d’évidence. La nécessité en est d’autant plus pressante que le système énergétique actuel est de plus en plus contesté. En outre, accrochés à une transformation d’énergie fondée sur l’apport de combustibles fossiles, il semble que nous n’avons pas saisi toutes les conséquences du choix, aujourd’hui pratiquement universel, de la chaudière nucléaire.

Ce qui signifie... ?

Dès lors que nous examinons les conditions de transformation de l’énergie mécanique ou thermique en énergie électrique, nous pouvons constater que la différence essentielle entre la technique de la chaudière nucléaire et toutes les autres réside dans l’extrême difficulté, sinon l’impossibilité en régime de croisière, de régler la production d’une centrale "nucléaire" en fonction des besoins du marché. C’est ainsi que pendant une fraction importante des vingt-quatre heures de chaque jour, les producteurs se retrouvent à la tête d’une quantité importante d’électricité "à bien plaire". Certes, notre EdF nationale s’obstine à en nier l’existence mais ces dénégations ne changent rien à l’affaire.

L’exploitation rationnelle de la technologie nucléaire implique donc un stockage de l’électricité. Cette opération ne peut se faire que de deux manières. Soit par le chargement d’accumulateurs, soit par la fabrication d’un intermédiaire ultérieurement utilisable comme combustible. Parmi tous les intermédiaires possibles, le plus commode et le plus convenable est l’Hydrogène obtenu par électrolyse de l’eau.

Les difficultés et les inconvénients du stockage électrochimique par accumulateurs sont énormes. Outre que l’électricité ainsi "accumulée" est très malcommode à mettre en œuvre, l’usage généralisé de ces éléments entraîne des risques considérables de pollutions secondaires.

C’est pourquoi, le choix de la chaudière nucléaire dépasse de très loin l’aspect purement technique d’une modification relativement mineure du système de transformation de l’énergie thermique en énergie électrique. Il devient le fruit d’une décision politique en ce sens qu’il bouleverse la nature du modèle de développement énergétique.

La chaudière nucléaire nous ouvre la porte d’un monde nouveau où le vecteur énergétique dominant ne sera plus le pétrole mais l’Hydrogène. Dans ces conditions, il ne s’agit plus du fruit passager d’une imagination irréaliste mais des prémisses d’un bouleversement fondamental de nos habitudes, de nos comportements, de nos priorités et de nos attitudes écologiques.

En somme, un double pourquoi :

  • le choix de la chaudière nucléaire, même inconscient, n’en est pas moins révélateur,
  • les prises de conscience des nécessités écologiques et la nécessité de la réduction des pollutions.

A quoi nous pourrions ajouter que l’utilisation comme combustible d’une des matières premières les plus riches en possibilités de transformation et de création de matériaux nouveaux.

Mais pour qui ?

Il parait évident que cela n’intéresse pas les Etats-Unis, a priori tout au moins. (Ce qui ne les empêche pas de participer au développement de cette industrie). Ayant assuré leur contrôle sur le marché depuis plus d’un demi-siècle, ils font du pétrole l’un des éléments de leur politique de pouvoir planétaire. Au point d’ailleurs de n’avoir pas hésité à lancer l’Occident tout entier dans la guerre du Golfe. Gageons cependant qu’ils rejoindront vite les rangs des « hydrogénophiles » dès que l’aspect économique leur apparaîtra profitable.

Les pays de l’OPEP dont l’économie paraît solidement installée dans la civilisation du pétrole seront à ranger parmi les « hydrogénophobes ». Mais pas plus que les Etats-Unis, ils ne resteront insensibles à une transformation qui ne peut que leur ouvrir un univers de nouvelles et profitables valeurs ajoutées.

Pour des raisons à la fois financières et logistiques, il est clair que les pays en voie de développement ne peuvent, tout au moins avant longtemps, être concernés par le passage au vecteur énergétique Hydrogène. A moins, bien sûr que ces nouveaux vecteurs énergétiques ne s’avèrent plus économiques que le pétrole (ou le charbon), l’aspect écologique de ce type de choix n’étant à l’évidence pas une priorité.

En fait, dans l’état actuel, seules deux zones économiques sont potentiellement concernées par l’éventualité d’une telle évolution : l’Europe et le Japon. A deux titres :

  • d’une part, ces deux « zones » ont à résoudre le délicat problème de la pression écologique dans un contexte économique concurrentiel, sans avoir de ressources énergétiques.

Aussi bien l’Europe que le Japon sont, en effet, confrontés à des problèmes écologiques graves liés à l’utilisation d’énergies fossiles, en particulier dans des agglomérations toujours plus étendues et peuplées. Ces problèmes sont soulevés quotidiennement par des mouvements écologiques de plus en plus puissants et peu enclins à l’adoption de compromis même temporaires. L’Europe et le Japon ont au moins des ambitions politiques analogues. A ce titre, l’une et l’autre voudraient pouvoir maîtriser leur politique énergétique. Manquant de ressources naturelles, ils ne peuvent y parvenir dans le cadre d’un système fondé sur le pétrole. L’Hydrogène, produit par électrolyse, brûle en produisant de l’énergie... et de l’eau. Combustible totalement non polluant, indéfiniment renouvelable, il peut alors être utilisé aussi bien pour le chauffage urbain ou domestique, que pour les transports. Il constitue une, sinon la, réponse moderne, nouvelle et quasiment universelle aux problèmes énergétiques.

Présent partout mais disponible nulle part

L’hydrogène est extrêmement abondant sur notre planète. Chaque molécule d’eau (H2O) est le fruit de la combinaison entre un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène. Or, l’eau couvre 70 % du globe terrestre.

L’hydrogène se trouve également dans les hydrocarbures qui sont issus de la combinaison d’atomes de carbone et d’hydrogène. Enfin, la biomasse constitue une autre source potentielle d’hydrogène puisque tout organisme vivant composé d’H2.

Cependant, même s’il représente l’élément le plus abondant de la planète, l’hydrogène n’existe pratiquement pas dans la nature à l’état pur. L’hydrogène pourrait donc être converti en énergie de façon inépuisable… à condition de savoir le produire en quantité suffisante.

D’autre part, le pétrole « libéré » deviendra alors la source d’une quantité inépuisable de matériaux nouveaux. En Europe comme au Japon, les ressources dégagées pourront s’investir utilement, et avec profit, dans le développement, sinon la création ex-nihilo, d’une industrie chimique nouvelle en liaison avec les pays producteurs. Une reconversion conduite avec intelligence ne pourra manquer d’apporter à ces pays producteurs des produits économiques certainement plus profitables que l’exportation de la matière brute.

Mais avant de poursuivre, parlons un peu de cet Hydrogène, combustible potentiellement vertueux et pourtant ignoré sinon calomnié.

L’HYDROGÈNE ? MOINS DANGEREUX QUE L’ESSENCE !

Quelques rappels, tout d’abord.

Nous avons tous le souvenir de l’expérience banale et courante de la chimie la plus élémentaire où l’enseignant de service, instituteur de la leçon de choses ou professeur de chimie de collège, après une rapide électrolyse mélangeait le contenu de deux tubes à essai, l’un contenant de l’Hydrogène, l’autre de l’Oxygène, pour présenter à une flamme le mélange réalisé. Nous avons tous le souvenir de la flamme et le bruit de l’explosion résonne encore à nos oreilles. Pour beaucoup d’entre nous, ce souvenir est le seul d’une rencontre physique avec ce gaz. Certes, nos grands-parents gardent encore en mémoire l’accident du zeppelin Hindenburg, gonflé à l’hydrogène, qui explosa au moment même de son atterrissage à New York. Comme le naufrage du Titanic, cet accident reste gravé dans l’inconscient collectif et provoque apparemment une répulsion que rien ne justifie pourtant.

Nous avons, en France, une curieuse manière de nous laisser aller à des mythes injustifiables dont nous cultivons à plaisir l’archaïsme. C’est ainsi qu’une croyance largement partagée par les techniciens de l’entre-deux guerres nous ordonnait de rejeter le cuivre pour les tuyaux servant à la circulation de l’acétylène dans les installations industrielles. Nous utilisions des canalisations en Plomb, lourdes et coûteuses, fragiles aussi, parce que nous craignions la formation d’Acétylure de Cuivre (un explosif fortement brisant). Quelle n’a pas été la surprise de nos Ingénieurs des mines lorsqu’en 1944-45, après l’occupation de la Rhur, ils ont constaté que depuis longtemps les Allemands avaient fait justice d’une rumeur que rien ne venait justifier.

En fait, la proscription apparente de l’Hydrogène relève d’une mythologie du même ordre. Pire même ! Parce que le procédé de fabrication qui vient à l’esprit est bien évidemment celui de l’électrolyse. Et qui dit électrolyse, dit centrales nucléaires... et nous tombons sous le coup du tabou si complaisamment développé par des écologistes dont les inconséquences quotidiennes relèvent plus du mythe que de la réalité. Mais nous savons tous que les erreurs d’ignorance, une fois solidement ancrées, sont d’autant plus difficiles à corriger qu’elles exigent des amendes honorables dont l’admission conduit à des pertes d’influence définitives. A cet égard, le slogan des « verts » américains des années soixante-dix, « remember when the water was clean and the sex dirty », est un raccourci saisissant de l’approche éclectique dont les écologistes sont si friands.

Plus sérieusement, et en ce qui concerne son utilisation quotidienne, la plupart d’entre nous ignorent que le Gaz de Lacq, oui ce gaz que GdF nous a consciencieusement fourni pendant plus d’un demi-siècle, comportait au moins cinquante pour cent d’hydrogène.

Du temps de la « Société Nationale des Pétroles d’Aquitaine »

Le gaz de Lacq, sous forte pression, fut un gaz « dangereusement corrosif et toxique » parce que contenant un fort pourcentage d’un mélange d’hydrogène sulfuré et de gaz carbonique ; un problème technique redoutable qui fut résolu par les ingénieurs français.

Une richesse gazière - 250 milliards de m3 de gaz naturel - dont l’importance doit s’apprécier à l’échelle des consommations de l’époque, considérablement plus faibles que les consommations actuelles.

Ainsi, sans le savoir et avec un sentiment (trompeur ?) de sécurité, avons-nous chaque jour dansé gastronomiquement sur un volcan imaginaire depuis le raccordement du gisement au réseau de distribution.

Nous ne pouvons manquer de mentionner la dizaine de taxis Mercedes qui ont circulé pendant plus d’une dizaine d’années à Berlin-Ouest au temps des deux Allemagnes. Et que dire aujourd’hui des BMW qui véhiculent les visiteurs de marque de l’aéroport au siège du constructeur en empruntant l’autoroute à 200 km/h.

Lire : BMW Hydrogen 7, première voiture de série fonctionnant à l’hydrogène
http://www.moteurnature.com/actu/2006/bmw-hydrogen-7.php

Les Japonais s’y sont également mis qui multiplient les prototypes. MBB, le constructeur d’avions, étudie depuis quelques années déjà un prototype d’avion dont les réacteurs seraient alimentés à l’Hydrogène et qui devrait effectuer son premier vol avant longtemps. Ajoutons, mais pour une mémoire dont nous espérons qu’elle n’aura plus jamais d’actualité, que le gaz pauvre qui alimenta tant de gazogènes de 1941 à 1945 contenait du monoxyde de Carbone (CO), du bioxyde de Carbone (CO2), de l’Azote, quelques uns de ses oxydes... et de l’Hydrogène... déjà !

Certes ces faits ont été en leur temps, le sont encore, portés à la connaissance du grand public. Mais s’il est utile de le rappeler, il est encore plus nécessaire d’apporter quelques données relatives à la physique et à la chimie comparées de nos combustibles actuels, gaz de ville comprimé ou liquéfié, GPL, essence et super carburant, gazole, fioul... et Hydrogène.

Sans vouloir développer ici, toutes les données physico-chimiques relatives à l’Hydrogène, rappelons tout de même que :

  • ce gaz très diffusant ne s’accumule pas et se retrouve très rapidement à des concentrations très inférieures à une combustion spontanée dans l’air,
  • sa vitesse de flamme est très rapide et entraîne son décollement, ce qui autolimite son inflammation ;
  • sa température d’inflammation, beaucoup plus élevée que celle des hydrocarbures est une garantie,
    mais
  • la faible valeur de son énergie d’allumage nécessite des circuits d’alimentation étanches.

Ces quelques données montrent assez que l’utilisation de l’Hydrogène ne pose pas de problèmes particuliers de manipulation et que la thermodynamique d’un moteur alimenté en Hydrogène ne se distingue pas spécialement de celle de tout autre moteur à explosion. Cela étant posé, nous pouvons poser quelques questions relatives au type de motorisation choisi.

Un moteur classique alimenté en Hydrogène avec un système de transmission non moins classique régulé par une boîte de vitesse ? Un moteur classique alimenté en Hydrogène entraînant une dynamo qui alimenterait à son tour quatre moteurs chacun solidaire d’une roue (il existe déjà des véhicules militaires ou utilitaires qui fonctionnent ainsi, à cela près que le moteur d’entraînement est un moteur à carburant classique, explosion ou Diesel) ? Une turbine alimentée en Hydrogène entraînant la dynamo génératrice ?

Son utilisation semble pourtant trop lointaine aux constructeurs qui s’intéressent à un autre axe de recherche : celui de la pile à combustible, actuellement privilégié par des constructeurs automobiles comme Mercedes, Toyota ou Renault. Si cette solution présente l’avantage d’un rendement de recombinaison de l’hydrogène en eau d’environ 50% contre 35% au mieux pour un moteur thermique, son inconvénient majeur est d’être (encore) coûteuse et encombrante, voire compliquée. Sans oublier qu’elle ne présente aucun avantage particulier en matière de stockage du gaz. Remarquons pourtant que voilà plus de trente ans que ce sujet est à l’ordre du jour sans que des progrès vraiment notables aient été enregistrés.
Toutes ces solutions sont également possibles. Seuls leurs coûts respectifs sont de nature à orienter le choix de la clientèle et, par conséquent, celui des constructeurs. Notons, cependant qu’en matière de rendement, le système où un moteur entraîne une dynamo génératrice qui alimente des moteurs directement montés sur les axes des roues, est de loin le plus performant.

L’hydrogène est un carburant qui peut être utilisé de nombreuses façons. A court terme, cependant, il ne peut intervenir que sous la forme d’un carburant ou d’un combustible classiques. Mais n’oublions pas que cette dernière utilisation est de loin celle qui apporterait une réelle réduction de la pollution actuellement observée. Ce domaine d’utilisation, où l’énergie utilisée est la moins réglementairement contrainte, s’il constitue environ le tiers de la consommation de pétrole, représente plus de 50% de la pollution d’origine pétrolière. En effet, une chaudière alimentée en fioul domestique à 0,3% de soufre n’est soumise à aucune contrainte d’émission en termes de particules, de CO, d’hydrocarbures ou d’oxydes d’azote, ce qui n’est pas le cas d’un véhicule Diesel qui consomme à peu près le même carburant à 0,05% de soufre. Les avantages de cette substitution sont encore plus évidents si on aborde les chauffages ou centrales au charbon.

L’HYDROGÈNE ? VOILÁ COMMENT ! ... ET ENCORE POURQUOI !

La question se pose alors de savoir pourquoi jusqu’ici nous nous obstinons à polluer nos villes, et bientôt nos campagnes, au point d’envisager des restrictions de circulation de plus en plus drastiques ?

Les raisons en sont diverses. Les deux plus importantes sont de nature plus affective que réellement écologique. La première a pour origine l’image mentale que nous nous faisons de l’hydrogène et que nous avons présentée plus haut. Bien qu’elle puisse être corrigée, il n’est pas certain que sa prégnance puisse être rapidement éradiquée. La deuxième relève de l’association nucléaire-hydrogène.

L’argument Tchernobyl comme le rappel de l’accident de « Three Miles Island » reposent sur des maladresses incroyables et des erreurs de manipulation moins liées aux techniques et aux technologies mises en œuvre qu’à la défaillance des services réguliers d’entretien et de maintenance et à l’insuffisante formation du personnel.


« Three Miles Island »

28 mars 1979…

Qui sait, par exemple, qu’aujourd’hui Three Miles Island est une des centrales les plus sûres et les plus performantes des Etats-Unis !

Certes, le grave accident de Fukushima consécutif au tsunami créé par un tremblement de terre que l’on sait, et la catastrophe humaine qu’il entraîne, rallume une controverse qui sommeillait.


« Fukushima »

En l’occurrence, les leçons à en tirer relèvent plus d’un apprentissage supplémentaire en matière de précautions sécuritaires que de l’abandon d’un mode de production de l’énergie qui, malgré ses dangers, demeure le moins polluant que l’on connaisse puisque nous avons utilisons déjà la quasi totalité des ressources hydrauliques et que les énergies "durables", éoliennes et photovoltaïques, ne constitueront jamais que des sources d’appoint, très onéreuses de surcroît]
Bref, il ne s’agit plus de technique mais d’une décision politique au sens le plus noble du terme. Il s’agit d’un débat véritable, serein, dont la transparence seule permettra de trier les arguments, de séparer l’affectif du véritable et de fonder définitivement des décisions écologiquement et économiquement viables.

Nous reviendrons sur ces problèmes dont l’examen rationnel devient urgent et qu’il convient d’aborder en allant au fond des choses A commencer par la mise en évidence de la vision du monde qui conditionnera les politiques de développement envisageables.

Alors Hydrogène vs pétrole ! Qu’en pensez-vous ?

humeurs.strategiques@free.fr

Site : http://humeurs.strategiques.free

Par qui ? Comment ? Où ?

Un concept de production d’hydrogène …

http://www.buzzecolo.com/un-concept-de-production-dhydrogene/

http://inoenergies.blogs.ipag.fr/2010/05/24/lhydrogene-une-veritable-energie-renouvelable/

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