L'hydrogène, pas l'avenir...

[hybridex]

Le 04/09/2023 à 12:11, Raistlin a dit :

Oui, c'est incontestable l'hydrogène n'est pas rentable à l'heure actuelle. Mais :

 

- d'une part c'était aussi le cas de l'électrique il y a quelques années (et d'ailleurs combien coûte une station avec 10 bornes de 300 kw ?) ;

- d'autre part le coût de l'électricité est-il appelé à se stabiliser voire à baisser à l'avenir ?

Le cycle de l'hydrogène en tant que vecteur d'énergie dans le transport routier a un rendement minable, son transport est complexe, le gaz ne demande qu'à fuir et exploser

L'hydrogène a incontestablement un avenir en se substituant au carbone en tant que réducteur, par exemple pour l'obtention de fer à partir du minerai

Son utilisation est concevable pour le transport maritime où on a de la place pour le stocker et où les batteries ne peuvent tenir la distance.

Carburant léger il alimentera peut-être un jour les avions

Mais sur la route c'est sans intérêt puisque les batteries couvrent le besoin beaucoup plu simplement

[futur]

Le 04/09/2023 à 17:16, oursgentil a dit :

Pour une fois bien d'accord avec toi raoul

et ben oui, comme le montre ton graphique, il faut le comprimer à 700 bar pour obtenir une densité énergétique  favorable, sauf que c'est énergétiquement coûteux, et techniquement contraignant (stockage problématique qui d'ailleurs le condamne pour l'aviation), et SURTOUT, à la base,  reste un gouffre à produire, avec un rendement lamentable .

[zeta]

Le 04/09/2023 à 17:16, oursgentil a dit :

Pour une fois bien d'accord avec toi raoul

Le graphe qui va bien en complément est celui des conditions (température/pression) dans lequel on peut obtenir ces densités (trouvé sur un article de recherche : https://www.researchgate.net/figure/Storage-Density-of-Hydrogen-at-various-Pressures-and-Temperatures-2_fig2_339933381)

 

Avec une mirai qui consomme environ 1kg/100km (pour simplifier le calcul, 0,84 à 0,89 officiellement), ça fait :

* en gazeux 700 bars: 25 L/100km

* en liquide pression atmosphérique: 15 L/100km

* en gazeux cryogénique : 10 L/100km

* à pression et température/ambiante: 1111 L/100km

A multiplier par l'autonomie attendue (x5 pour 500km par ex).

 

Vu qu'il n'est pas envisageable de mettre 1m3 pour chaque centaine de kilomètre d'autonomie, on est obligé de passer soit en gazeux, soit en liquide.

Pour le gazeux, les pressions montent assez vite (à 700 bar, ça fait une force d'environ 700kg/cm²), donc le coût des réservoirs/connectiques/etc montent avec, ainsi que le poids, ce qui réduit fortement le potentiel de la molécule seule. Pour rester sur la mirai, un réservoir rempli pèserait 100kg (d'après https://www.autonews.fr/green/essai/essai-de-la-nouvelle-toyota-mirai-2021-et-s-il-y-avait-assez-de-stations-hydrogene-94743), donc 20 fois plus que le carburant lui même (~5kg). Ça ramène le point du graphe idéal de 140MJ/kg à 7MJ/kg.

Même combat en liquide (peut être pire avec l'isolation), vu la température à tenir (-250°C, à peine 20° au dessus du 0 absolu).

 

Ensuite, il faut ajouter la batterie tampon, et la pile à combustible, si on veut comparer avec un système à batterie seule: toujours d'après le même article, il y a presque 100kg de matériel (50kg pile à combustible, 45kg batterie). Le poids total du système est donc maintenant de 200kg (pour 5kg d'hydrogène). La densité utile est donc encore divisée par deux, on arrive à 3,5MJ/kg.

 

On pourrait ajouter le rendement de la pile à combustible qui réduirait encore un peu le chiffre (50%? 1,75MJ/kg). Il y a sûrement d'autres éléments à compter (filtrage contre les poluants pour l'arrivée d'air, réserve d'eau en sortie de la pile, ... ?).

 

Ce calcul rapide reste supérieur à celui d'une batterie lithium (1,75MJ/kg = 486Wh/kg, on est plutôt dans la plage des 250Wh/kg selon les chimies de batteries actuelles et si on compte cellule/pack...), mais c'est un écart bien moindre que ce que le graphe indique en ne comptant que la partie active (le carburant) et pas le système complet.

 

Ces éléments vont sûrement être amenés à s'améliorer, mais il risque d'être difficile de diviser par 5 le poids des réservoirs par exemple. donc l'optimum théorique n'est pas prêt d'être approché.

[zeta]

Si je parle de stockage en hydrogène liquide, c'est pas une blague, Toyota l'a fait pour des voiture en compétition sur 24h, avec un moteur à combustion (et pas une pile à combustible).

https://www.h2-mobile.fr/actus/toyota-gr-corolla-hydrogene-liquide-plein-nouveautes/

"Engineering Explained" en a fait une vidéo (en anglais) super intéressante expliquant la technologie utilisée, en quoi cela parait une bonne idée pour un usage en course, et les challenges techniques qu'il y a derrière.

 

Modifié septembre 4, 2023 par zeta

[ManuTaden]

Le 04/09/2023 à 22:38, zeta a dit :

Si je parle de stockage en hydrogène liquide, c'est pas une blague, Toyota l'a fait pour des voiture en compétition sur 24h, avec un moteur à combustion (et pas une pile à combustible).

https://www.h2-mobile.fr/actus/toyota-gr-corolla-hydrogene-liquide-plein-nouveautes/

"Engineering Explained" en a fait une vidéo (en anglais) super intéressante expliquant la technologie utilisée, en quoi cela parait une bonne idée pour un usage en course, et les challenges techniques qu'il y a derrière.

je crois que c'est BMW qui a bossé pendant des années sur l'utilisation de l'hydrogène liquide dans un moteur thermique. ça fait aussi quelques années qu'ils ont abandonné cette idée, il y eu même une berline avec V12 pouvant circuler à l'hydrogène comme au SP.

Certains constructeurs de moteurs  d'engins agricoles et de TP travaillent encore sur le projet, parce qu'il est compliqué de remplacer un moteur diesel de 350 à 500 cv qui consomme 50L de GNR par heure de fonctionnement et qui, pendant les périodes d'usage fonctionne par période de 12 à 16h sur 24h, et souvent 7/7j par un moteur électrique et des batteries.

 

 

[zeta]

Le 04/09/2023 à 23:52, ManuTaden a dit :

je crois que c'est BMW qui a bossé pendant des années sur l'utilisation de l'hydrogène liquide dans un moteur thermique. ça fait aussi quelques années qu'ils ont abandonné cette idée, il y eu même une berline avec V12 pouvant circuler à l'hydrogène comme au SP.

Certains constructeurs de moteurs  d'engins agricoles et de TP travaillent encore sur le projet, parce qu'il est compliqué de remplacer un moteur diesel de 350 à 500 cv qui consomme 50L de GNR par heure de fonctionnement et qui, pendant les périodes d'usage fonctionne par période de 12 à 16h sur 24h, et souvent 7/7j par un moteur électrique et des batteries.

 

 

C'est une BMW série 7, abandonné en 2009 : https://fr.wikipedia.org/wiki/BMW_Hydrogen_7

 

L'un des (nombreux) inconvénients était le fait que le réservoir se vide de lui même en seulement 9 jours si il est a moitié sans l'utiliser à cause de son échauffement qui doit être évacué pour ne pas monter en pression (maxi 17h entre les utilisations pour ne pas perdre de carburant) 😂

Mais comme toujours, d'un point de vue ingénierie, c'est fou d'avoir réussi à faire un système pareil.

 

C'est en ça que l'usage sur une voiture de course comme Toyota au dessus ne présente pas ce problème et devient un peu plus "viable" comme usage. Et c'était il y a seulement 6 mois : https://global.toyota/en/newsroom/corporate/39234866.html

 

Pour rester chez "Engineering Explained", il avait aussi fait une présentation de ce modèle il y a quelques temps :

 

[oursgentil]

Le 04/09/2023 à 23:52, ManuTaden a dit :

je crois que c'est BMW qui a bossé pendant des années sur l'utilisation de l'hydrogène liquide dans un moteur thermique. ça fait aussi quelques années qu'ils ont abandonné cette idée, il y eu même une berline avec V12 pouvant circuler à l'hydrogène comme au SP.

Le fameux argument de la BMWdu début des années 2000...

Un peu comme si on parlait de la 106 Electrique pour dire que le VE ça n'a pas d'avenir

 

La technologie n'était pas la même (moteur à richesse 1) alors que maintenant avec l'amélioration de la technologie on vise des richesses de 0,33 à 0,5

 

[GaelZorro26]

OK la technologie hydrogène combustion a fait des progrès en 20 ans. Les batteries aussi, et pas qu'un peu.

Le rendement des moteurs H2 s'est amélioré, leur fiabilité aussi enfin j'espère bien. J'avais vu la vidéo de la Toyota de course sur EE il y a quelques semaines. Pour ceux qui ne l'ont pas vue, elle est très intéressante et d'ailleurs j'adore cette chaine mais elle est faite par une personne qui admet volontairement qu'il est fan des moteurs et de tout ce qui fait vroum. Toyota utilise littéralement des usines à gaz dans des conditions de course sans vraiment de limite de budget, en changeant des pièces cruciales du moteur plusieurs fois pendant la course parce que les contraintes dessus sont telles qu'elles ne peuvent pas tenir plus de quelques heures. Et c'est une opération qui prend 2 heures. Et ce après plusieurs décennies de R&D. Et le grand succès comme décrit dans la vidéo citée plus haut, c'est qu'au lieu de 4 nouvelles pompes à carburant comme 4 ans avant, il a suffi de 2 nouvelles pompes donc seulement quelques heures d'arrêt. OK, mais je ne suis pas impressionné. Avec encore un peu de boulot, peut être qu'en 2030 ils arriveront à faire la course entière avec une seule pompe à carburant.

 

Corrigez moi si je me trompe, mais à vous lire, on dirait que vous pensez que les technologies H2, pile à combustible ou combustion interne, arriveront à un niveau de fiabilité et de coût de fonctionnement acceptable pour une application industrielle 24h/24, 7j/7, avant que les technologies à batteries y parviennent?

Pour que ça arrive, il y a tellement de disruptions qui doivent se produire dans différents domaines de l'industrie du H2. Alors que pour l'électrique et les batteries, il n'y a besoin d'aucune nouvelle technologie, elles sont toutes déjà là, ce qu'il manque c'est uniquement de la logistique.

[GaelZorro26]

Le 04/09/2023 à 17:16, oursgentil a dit :

Pour une fois bien d'accord avec toi raoul

J'ai une idée! Et si on brûlait de l'aluminium pour faire avancer nos voitures? Après tout, c'est lui sur ce graphique qui a le meilleur rapport densité volumique/massique non ?!

[zeta]

Le 05/09/2023 à 22:12, GaelZorro26 a dit :

J'ai une idée! Et si on brûlait de l'aluminium pour faire avancer nos voitures? Après tout, c'est lui sur ce graphique qui a le meilleur rapport densité volumique/massique non ?!

Challenge accepté:

Dans cette image : H2 cryogénique + combustion d'aluminium:

 

Pour le détail :

* Moteur vulcain (au centre) : hydrogène liquide + oxygène liquide

* Boosters ("EAP", de chaque côté) : propergol solide composé de 68 % de perchlorate d'ammonium (NH4ClO4), 18 % d'aluminium (Al),  14 % de polybutadiène et de divers liants chimiques.

[GaelZorro26]

Je savais que ça marchait pour les fusées; si c'est une bonne idée et si ça peut être utilisé à grande échelle je n'en suis pas certain.

Maintenant sortons donc la version pour les voitures, les camions et les pelleteuses

Si on suit la logique du meilleur rapport énergie/volume/poids, ce sera une super idée.

[ManuTaden]

Le 05/09/2023 à 19:50, oursgentil a dit :

Le fameux argument de la BMWdu début des années 2000...

Un peu comme si on parlait de la 106 Electrique pour dire que le VE ça n'a pas d'avenir

 

La technologie n'était pas la même (moteur à richesse 1) alors que maintenant avec l'amélioration de la technologie on vise des richesses de 0,33 à 0,5

 

quel "fameux argument" ?

factuellement,

- BMW a bossé sur le sujet, a fabriqué 100 exemplaires de berlines dotées d'un V12 de 5L adapté au carburant hydrogène.

- BMW a cessé de bosser sur l'hydrogène carburant liquide

- BMW bosse maintenant sur la solution "classique" moteur électrique - batterie - pile à combustible - réservoir d'hydrogène

 

Toyota fait autrement, pourquoi pas.

De toute façon, le problème de l'hydrogène, pour le transport et les déplacements légers est le prix de l'hydrogène, la capacité à en produire beaucoup et à le stocker, et le coût des infrastructures.

La station porte de St Cloud, c'est 800 à 1000 kg d'hydrogène par 24h, c'est 18 € le kg, mais c'est surtout environ 14 millions d'€ de subventions.

 

[Positron]

Et en plus de tous les problèmes cités ci-dessus pour le H2, le principal souci est qu'il sert d'alibi à tous ceux qui rejettent le VE et "attendent l'hydrogène" pour remplacer leur VT... Et ils vont attendre longtemps en continuant à nous emboucaner !

[oursgentil]

Le 05/09/2023 à 23:06, ManuTaden a dit :

quel "fameux argument" ?

L'argument : "BMW a essayé il y a 20 ans, il a arreté, donc ça ne marchera jamais"

[rv45]

Combien de ventes de voiture à PAC H2 vendu en % 0,000…. Combien faut-il mettre de Zéro? 

Ce n’est pas pour autant que la voiture ne fonctionne pas. Le problème n’est pas là.

[Remy]

Il est peut-être aussi un peu ici.

[ManuTaden]

Le 06/09/2023 à 09:06, oursgentil a dit :

L'argument : "BMW a essayé il y a 20 ans, il a arreté, donc ça ne marchera jamais"

quand ai je dis que ça ne marchera pas ?

 

[Raistlin]

Le 06/09/2023 à 09:24, Remy a dit :

Il est peut-être aussi un peu ici.

Il a déjà été répondu à cela, c'était il y a presque 10 ans, les prix ont diminué depuis.

[Raistlin]

Le 04/09/2023 à 19:15, alfniev a dit :

 

si tu veux de l'hydrogène , il faut le produire

 - soit avec du pétrole/gaz => autant rouler en thermique

Ca peut être du biogaz, issu de différents déchets (par exemple stations d'épuration mais pas seulement).

Le 04/09/2023 à 19:15, alfniev a dit :

 - soit par electrolyse ,

https://fr.wikipedia.org/wiki/Production_d'hydrogène#Classement_par_couleurs

Le 04/09/2023 à 19:15, alfniev a dit :

L'électrique "grand public" a débuté sa carrière en 2012 , la toyota mirai H2 en 2015.

le match est déja plié.

Déjà je ne comprends pas pourquoi tu fais partie de ceux qui considèrent qu'il y a forcément un duel alors qu'il peut y avoir complémentarité entre les deux. Ensuite, si c'est plié, explique moi pourquoi des véhicules continuent de sortir (certes en petite quantité et pas sur tous les marchés) et surtout pourquoi des appels à projet continuent d'être lancés (certes pas que pour la mobilité) ?

[rv45]

Du biogas des stations d’épuration. Très bonne idée mais il y a tellement mieux à faire avec. Alors restons sérieux et les pieds sur terre.

pour les appel à projets sont encouragé par les hommes politiques incompétent dans le domaine sous l’influence des lobies. Résultat le train a H2 est maintenant revenu à la réalité flingué après avoir coûté un bras en Allemagne. 

Modifié septembre 6, 2023 par rv45

[Positron]

Le 06/09/2023 à 13:56, Raistlin a dit :

"pourquoi des appels à projet continuent d'être lancés"

Parce que, comme dans l'ensemble de la société, un certain nombre de décideurs publiques ne veut pas entendre parler de véhicules à batterie. Les BEV les font vomir et ils allument des contre-feux pour continuer à rouler en VT ! Et parfois, c'est sans doute inconscient.

 

[futur]

Le 06/09/2023 à 14:37, Positron a dit :

 

Absolument, et je rajouterai qu'en plus certains ministères sont généreusement " conseillés" par des fabricants de voitures qui veulent sortir de véhicules de flotte H2, ainsi des boites comme  symbio, Life, les fabricants de réservoir H2 etc etc, sans parler des pétroliers  (et gaziers )qui se verraient continuer avec des réseaux de distribution d'H2, plutôt que les gens se rechargent sur une prise électrique ... 

[Remy]

Le 06/09/2023 à 13:45, Raistlin a dit :

Il a déjà été répondu à cela, c'était il y a presque 10 ans, les prix ont diminué depuis.

Achat de la voiture en 2015, panne en 2022.

Le devis de réparation a moins d'un an.

 

[alfniev]

Le 06/09/2023 à 13:56, Raistlin a dit :

Ca peut être du biogaz, issu de différents déchets (par exemple stations d'épuration mais pas seulement).

https://fr.wikipedia.org/wiki/Production_d'hydrogène#Classement_par_couleurs

Déjà je ne comprends pas pourquoi tu fais partie de ceux qui considèrent qu'il y a forcément un duel alors qu'il peut y avoir complémentarité entre les deux. Ensuite, si c'est plié, explique moi pourquoi des véhicules continuent de sortir (certes en petite quantité et pas sur tous les marchés) et surtout pourquoi des appels à projet continuent d'être lancés (certes pas que pour la mobilité) ?

Biogaz,  autant rouler directement avec => voiture gpl

Pétrole => essence ou gazole

Charbon , vu le taux de co2 autant l utiliser dans une production plus efficiente.

 

Un duel entre elec et h2 sur les voitures ? Ce n est pas moi qui affirmes que les véhicules h2 ont de l avenir.

J affirme simplement , en l état actuel des technologies,  que les véhicules h2 n ont aucune chances.

la preuve, les seuls véhicules h2 vendus sont des démonstrateurs pour les sociétés de la filière,  la plus importante étant la flotte de taxi hype parisiens.

 

Ce serai bien que la techno h2 soit complémentaire, mais actuellement la techno est simplement non viable pour les véhicules.

 

Pour simplifier,  véhicules trop cher et carburant trop cher , et aucune amélioration significative prévue , même côté recherche.

 

[ManuTaden]

Le 06/09/2023 à 22:00, alfniev a dit :

Biogaz,  autant rouler directement avec => voiture gpl

non

le biogaz n'est pas que du méthane qui n''est pas non plus du gpl (Gaz de Pétrole Liquéfié, c'est à dire un mélange butane et propane)

le GNV = Gaz Naturel Véhicule = Méthane

le Biogaz contient du Méthane mais aussi quelques autre machins, donc n'est pas directement compatible avec un véhicule GNV sans modifier le véhicule (la carburation il me semble) ou sans "nettoyer" le biogaz des composants absents du méthane

 

un excellent bouquin sur le biogaz