Moteurs à hydrogène

L'hydrogène et les moteurs à hydrogène font l'objet de beaucoup d'attention dans les cercles d'Affaires, dans les médias et au sein des gouvernements. Avec de bonnes raison. Le besoin de réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre, voire même atteindre des émissions nulles, est plus grand que jamais. Et l'hydrogène est l'une des sources d'énergie non fossile les plus prometteuses.

Dans le secteur de l'électricité, les technologies permettant de générer de l'hydrogène ou d'utiliser l'hydrogène comme source d'énergie, comme les turbines à combustion d'hydrogène, se développent rapidement. Dans le secteur du transport, l'attention initiale s'est portée sur les véhicules électriques à cellule de combustion d'hydrogène, ou véhicule à hydrogène. Plus récemment, les véhicules à hydrogène propulsés par un moteur à combustion interne font aussi l'objet de beaucoup d'attention, surtout pour les applications de camionnage de poids moyen ou lourd.

Les moteurs à hydrogène peuvent vous permettre de vous rendre à destination en utilisant de l'hydrogène sans émission de carbone dans un véhicule à hydrogène, tout en utilisant une technologie familière pour les fabricants de véhicules, les gestionnaires de parcs et les conducteurs.

Les véhicules dotés d'un groupe moteur à combustion interne d'hydrogène peuvent fonctionner sans aucune émission de CO₂, provenant directement ou non de l'hydrogène utilisé comme carburant, selon la source d'hydrogène utilisée.

L'hydrogène produite par électrolyse avec de l'électricité provenant de panneaux solaires ou d'éoliennes, par exemple, procurent une conduite exempte de CO₂. De plus, le combustible hydrogène ne libère par de particules volatiles, de monoxyde de carbone ou de composés organiques volatiles.

Les groupes moteurs à hydrogène ont cependant le potentiel de libérer du NOx, un polluant atmosphérique contribuant au smog parfois observé au-dessus des grandes villes pendant l'été. Des systèmes de traitement secondaire peuvent être utilisés pour éliminer les dégagements de NOx.

Aux États-Unis, convertir les camions de poids moyen ou lourd à l'hydrogène propre permettrait d'éliminer environ le quart de toutes les émissions de gaz à effet de serre du secteur des transports.

L'hydrogène provenant de sources renouvelables est l'un des seuls carburants sans émissions disponibles pour alimenter les véhicules.

Les groupes moteurs à hydrogène offrent des avantages uniques aux fabricants de véhicules et aux gestionnaires de parcs, comparativement aux autres technologies à émissions de carbone faibles ou nulles. Les groupes moteurs à hydrogène sont basés sur les groupes moteurs à combustion interne modernes et fiables d'aujourd'hui. Pour les fabricants de véhicule, il s'agit d'une technologie avec laquelle ils sont familiers qu'ils peuvent utiliser pour concevoir et produire leurs véhicules. De la même manière, il s'agit d'une technologie avec laquelle les gestionnaires de parc sont familiers et qu'ils savent comment exploiter, entretenir, dépanner et réparer.

Les groupes moteurs à hydrogène sont fiables, sont dotés d'une technologie similaire et procurent des avantages environnementaux. Cela rend la transition vers des groupes moteurs à hydrogène une décision viable sur les plans opérationnel et économique.

Deux questions viennent toujours à l'esprit lorsqu'il est question des défis potentiels associés à la transition vers des groupes moteurs à hydrogène.

D'abord, il y a le stockage de bord. Les véhicules à hydrogène ont besoin d'une manière économique de stocker l'hydrogène à bord. Cummins Inc. a récemment formé une coentreprise avec NPROXX, un chef de file en matière de stockage de l'hydrogène et de transport de réservoirs de stockage d'hydrogène. Cette coentreprise fournira de l'hydrogène et des produits de stockage de gaz naturel comprimé pour les applications sur autoroute et sur rail.

L'autre défi à relever concerne les infrastructures d'approvisionnement. Les voitures et camions à hydrogène ne peuvent être utilisés que dans la mesure où l'hydrogène est disponible. C'est là où le secteur du camionnage devient un excellent milieu initial de mise à l'essai des groupes moteurs à hydrogène. Vous pourrez en apprendre plus à ce sujet dans la prochaine section.

Quel type de véhicule peut-on s'attendre à voir adopter les groupes moteurs à hydrogène en grand nombre?

Contrairement à ce qu'on a pu croire pendant des décennies, il est peut probable que les véhicules personnels électriques à batterie deviennent le meilleur choix pour cette application.

Les applications de poids moyen ou lourd sont beaucoup plus appropriées pour se tourner vers les cellules à hydrogène et les groupes moteurs à hydrogène. Il est probable qu'il devienne commun dans la prochaine décennie de voir des autobus et des camions de transport longue distance fonctionner à l'hydrogène. Ces véhicules seront complémentaires aux autobus et camions à batterie qui sont déjà viables d'un point de vue économique et opérationnel pour certains profils de mission et certaines applicables.

L'équipement de transport hors route, l'équipement de construction, la machinerie agricole et même les navires dotés d'un groupe moteur à hydrogène pourraient bien devenir courants. Ces applications sont considérées comme difficiles à électrifier étant donné la manière dont elles sont utilisées et leurs profils de mission.

La génération d'énergie est une autre application potentielle des groupes moteurs à hydrogène qui sera bientôt disponible.

L'économie de l'hydrogène est une solution applicable à l'ensemble de la société pour combattre les changements climatiques et l'épuisement des ressources en combustibles fossiles.

Dans une économie basée sur l'hydrogène, les combustibles fossiles sont remplacés par l'hydrogène produite via des sources renouvelables.

L'un des principaux défis associés à la globalisation de l'utilisation de l'hydrogène est de nature circulaire. L'utilisation courante de l'hydrogène ne pourra débuter que lorsque ce gaz sera aisément disponible; mais cela ne sera possible que lorsque son utilisation deviendra courante.

La bonne nouvelle, c'est que les applications qui utilisent des groupes moteurs à hydrogène sont viables même en l'absence d'un réseau étendu de stations de ravitaillement en hydrogène.

Le camionnage longue distance alimenté par des groupes moteurs à hydrogène, par exemple, est possible en ne disposant que de quelques postes de ravitaillement en hydrogène placés le long des principaux trajets d'expédition. Il est possible de voir des applications de groupe moteur à hydrogène qui initient un cycle virtuel, menant à une plus grande disponibilité en hydrogène et ainsi à plus d'applications utilisant l'hydrogène.

Les groupes moteurs et les piles à hydrogène sont des technologies très différentes qui atteignent un objectif similaire de faire fonctionner un véhicule avec de l'hydrogène.

Elles sont deux technologies complémentaires qui desservent des applications différentes et répondent à différences exigences d'utilisateurs finaux.

Les piles à hydrogène sont une nouvelle technologie avancée.

Les groupes moteurs à hydrogène ne sont qu'une version modifiée des groupes moteurs à combustion interne. Les infrastructures développées pour le ravitaillement en hydrogène d'une application peuvent servir pour l'autre. Et tout développement vers un stockage intégré et économique de l'hydrogène bénéficie entièrement aux deux applications.