I,A: Généralités sur l'hydrogène



C’est en 1781, que Lavoisier proposa le nom de dihydrogène, qui signifie “qui produit de l’eau”.

Cet élément, noté H2, se présente le plus souvent sous la forme d’un gaz inodore, incolore et inflammable. Ce gaz est très volatil (peu dense) dans la mesure où il est composé de seulement deux atomes d’hydrogène, ce dernier étant le plus léger de tous les éléments chimiques. Sur Terre, c’est dans l’eau que le dihydrogène est le plus abondant .De plus, ce gaz brûle dans l’air et produit de l’eau, en se combinant avec le dioxygène, selon l’équation chimique :

O2 + 2 H2 => 2 H2O

(Cette combustion ne produit pas de dioxyde de carbone CO2)



La vapeur d’eau est un gaz à effet de serre, cependant, avec le système du cycle de l’eau, le taux de vapeur d’H2O dans l’atmosphère terrestre restera relativement stable.


Le dihydrogène est un carburant propre car il n’est ni polluant, ni toxique. Sa combustion(qui se fera dans le moteur) peut tout de même parfois amener une faible production de NO (oxyde d’azote) du fait de la réaction de l'azote de l'air avec une partie du dioxygène (O2). D’autre part, le carbone et le soufre présents dans l’air ne réagissent pas avec l’O2.


C’est également la molécule la plus énergétique, (2,2fois plus que le gaz naturel), ce qui constitue un avantage non négligeable. De plus, 10 fois moins d’énergie est nécessaire pour enflammer l’hydrogène comparé aux autres hydrocarbures (corps composés uniquement de carbone et d'hydrogène) (20µJ pour hydrogène contre 260µJ pour le propane).

Ce carburant est donc efficace par rapport aux carburants actuels car il nécessite peu d’énergie pour s’enflammer. Le transport du dihydrogène est assez facile soit par cryogénie (moyen qui consiste à baisser la température du dihydrogène jusqu’à ce qu’il adopte l’état liquide) sur des longues distances en mer, ou bien par l’intermédiaire de pipelines sur terre. On peut considérer que la fiabilité du transport par pipelines est très bonne, par ailleurs, des infrastructures existent déjà et sont utilisées actuellement pour fournir les industries chimiques.


Cependant, sa masse volumique (masse pour un volume donné) est basse (0,09kg/m3) d’où des difficultés pour le transport et le stockage dans la voiture.De plus, comme nous l'avons dit il faut donc moins d’énergie pour que le dihydrogène s’enflamme, ce qui induit la prise de précautions. Ses limites d’inflammabilité (plus de risques d'explosion)  sont plus larges que pour le gaz naturel, ce qui est dangereux en milieu confiné (petit espace). L’inconvénient majeur en réalité est la mauvaise réputation que l’on attribut au dihydrogène, à cause des accidents de dirigeable  gonflé au dihydrogène, et puis évidemment, de la bombe H.

Le dihydrogène est une matière de base pour les industries chimiques. La consommation mondiale actuelle s’élève à 4,5 millions de tonnes. Le dihydrogène représente1,5 % de la consommation mondiale d’énergies, ce qui  montre bien qu’il est peu utilisé comme vecteur d’énergie (sauf pour les fusées) alors qu’il présente de nombreux avantages.

 Mais il est fort probable que son utilisation augmente dans les années à venir car il représente un grand potentiel. Le dihydrogène reste assez cher, mais hors taxe, son prix correspond à celui de l’essence. Aujourd’hui, l’électricité et les énergies fossiles (pétrole, gaz naturel, houille) sont les deux seuls vecteurs d’énergie existants.







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