Tout d’abord, il faut produire du dihydrogène, car c’est un vecteur énergétique. L’hydrogène est le premier atome sur le tableau périodique des éléments, il constitue environ 80 % de l’univers, mais il est très rare sur Terre à l’état pur. On le retrouve plutôt combiné à d’autres atomes dans des molécules comme l’eau ou les hydrocarbures. Bien qu’il existe de l’hydrogène natif en très faible quantité, on peut le produire de plusieurs manières. Nous avons l’hydrogène gris qui est produit, en grande majorité, par vaporeformage. Cela consiste à faire réagir le plus souvent du méthane avec de la vapeur d’eau pour obtenir du dihydrogène et du CO2. Nous avons aussi l’hydrogène bleu qui est produit comme l’hydrogène gris, mais cette fois le CO2 va être capté puis séquestré ou réutilisé. Et enfin, l’hydrogène vert qui est produit majoritairement par électrolyse de l’eau. C’est un procédé qui permet de casser des molécules d’eau (H2O) en utilisant de l’électricité. Ainsi, on obtient du dioxygène gazeux et du dihydrogène gazeux. Point positif, aucun gaz à effet de serre n’est rejeté. Cependant, on peut souligner plusieurs problèmes : Plus 95 % de l’hydrogène est produit à l’aide d'hydrocarbures. Le vaporeformage émet 9 kg de CO2 par kg de H2 produits. L’hydrogène gris est donc contre productif vis-à-vis de la lutte contre le réchauffement climatique. Actuellement, l’hydrogène vert est deux à trois fois plus cher que l’hydrogène bleu et gris. L’objectif pour l’hydrogène vert est alors d’être plus compétitif en termes de prix, sinon il ne prendra jamais le pas sur l’hydrogène fabriqué à partir d’énergies fossiles. L’hydrogène gris et bleu demande moins d’énergie que l’hydrogène vert à produire. On peut noter que si l’électricité utilisée pour produire notre hydrogène vert rejette des gaz à effet de serre, cela nous éloigne aussi de notre objectif. On voit que les problèmes et les choix liés à la production d’hydrogène sont des freins au développement des véhicules à hydrogène pour les constructeurs voulant avoir une image responsable. Maintenant, on va se pencher sur l’aspect technique des véhicules. Les véhicules fonctionnant grâce au dihydrogène sont majoritairement équipés d’une pile à combustible reliée à un moteur électrique. Il en existe plusieurs types, mais la plus courante est la pile à combustible à membrane échangeuse de protons.En fait, c'est le principe inverse de l'électrolyse de l'eau. On retrouve une anode et une cathode, séparées par un électrolyte. À l'anode, le dihydrogène est introduit sous forme de gaz. Grâce à une réaction électrochimique, la molécule de dihydrogène se brise et libère des électrons et des protons H+. La membrane bloque le passage des électrons. Ils empruntent ainsi un autre chemin pour rejoindre la cathode. Ce flux d'électrons crée du courant électrique. Pendant ce temps, les protons traversent la membrane puis arrivent à la cathode. Là, les protons, les électrons et l'oxygène se retrouvent tous et se recombinent ensemble pour former de la vapeur d’eau. Du platine est aussi utilisé en tant que catalyseur. Le problème, c’est que c’est un métal noble et cher qu’il faut extraire, mais les chercheurs visent à trouver des solutions pour le remplacer et ainsi réduire le cout très élevé des véhicules à hydrogène. Ce qui est génial, c’est qu’on peut utiliser ce montage dans des voitures, des camions, des bus, des trains, etc, mais également, qu’il ne rejette que de la vapeur d’eau pure. Pendant la construction de mon oral, j’ai pensé qu’il serait possible de créer un circuit fermé électrolyseur - pile combustible où les produits de l’un deviennent les réactifs de l'autre. Mais je n’ai trouvé cela nulle part dans mes recherches et ce serait une idée à perfectionner. Aujourd’hui, on compare beaucoup voiture à hydrogène et voiture électrique. Et pour cause, pour l’hydrogène, un plein est effectué en quelques minutes, mais il est cher, tandis que pour l'électrique, la recharge s'avère peu chère, mais dure plusieurs heures. Des études montrent aussi que l’hydrogène a une efficacité énergétique plus faible à cause des nombreux changements qu’il subit. Il faut aussi penser que développer un réseau de stations de dihydrogène coutera bien plus que de développer des stations de recharge électrique. Pour conclure, on voit bien que les véhicules à hydrogène sont une solution pour l’avenir par tous les avantages qu’ils présentent. Mais les inconvénients dus à des problèmes environnementaux et des technologies immatures font qu’ils ne sont pas encore assez présents. Néanmoins, il faut se dire qu’ils ne remplaceront pas les véhicules électriques parce qu’il n’existe pas de solution unique. Ce sont des technologies complémentaires avec chacune leurs avantages et inconvénients.
