Hydrogène > la pile à combustible = l'avenir du VE ?

Concept car, Prototypes, Pile à combustible, air comprimé...
qu'ils soient de grands ou petits constructeurs y compris les réalisations personnelles.
Les engins à piles à combustibles, à air comprimé étant les plus beaux fleurons de tous nos prototypes de voitures électriques ils sont tolérés mais uniquement sur ce Forum.

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vehiculeselectriques
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Hydrogène > la pile à combustible = l'avenir du VE ?

Message par vehiculeselectriques » mer. 20 07 , 2005 23:40

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Source:
Energy Bulletin

http://www.energybulletin.net/4541.html


Économie d'hydrogène : énergie et trou noir économique par Alice Friedemann


Le scoff énergie-instruit au mouvement perpétuel, à l'énergie libre, et à la fusion froide, mais que diriez-vous de l'économie d'hydrogène ?
Avant que nous investissions des trillions des dollars, enlevons une voiture d'hydrogène pour une rotation.

Vous découvrirez que l'hydrogène est moindre de toutes énergies alternatives pour résoudre nos problèmes de transport. L'hydrogène emploie plus d'énergie que vous sortez de elle.

Les seuls gagnants dans le scam d'hydrogène sont de grandes compagnies automatiques recevant des milliards de dollars par l'intermédiaire de l'initiative de FreedomCAR pour construire des véhicules d'hydrogène.
Et d'une manière plus importante, le problème réel qui doit être résolu est comment construire des camions d'hydrogène, ainsi nous peut planter, moissonner, et livrer la nourriture et d'autres marchandises.

L'hydrogène n'est pas une source d'énergie - c'est un porteur d'énergie, comme une batterie.
Vous devez le faire et mettre l'énergie dans elle, qui prennent l'énergie. De l'hydrogène a été employé commercialement pendant des décennies, tellement au moins nous ne devons pas figurer dehors comment à faites ceci, ou ce qu'est le meilleur marché, la plupart de méthode efficace. Quatre-vingt-seize pour cent d'hydrogène sont faits à partir des combustibles fossiles, pour raffiner principalement l'huile et pour hydrogéner l'huile végétale--la sorte qui te donne des crises cardiaques (1). Aux Etats-Unis, quatre-vingt-dix pour cent d'hydrogène sont fabriqués à partir du gaz naturel, avec une efficacité de 72% (2).

L'efficacité est combien l'énergie vous obtiennent en arrière comparée par à de combien de l'énergie vous avez commencé dehors.
Ainsi une efficacité de soixante-douze moyens de pour cent vous avez perdu 28% de l'énergie contenue dans le gaz naturel pour faire l'hydrogène. Et cela ne compte pas l'énergie qu'il a prise à l'extrait et fournit le gaz naturel à l'usine d'hydrogène.
Seulement quatre pour cent d'hydrogène sont faits à partir de l'eau. Ceci est fait avec l'électricité, dans une électrolyse appelée de processus.
De l'hydrogène est seulement fait à partir de l'eau quand l'hydrogène doit être extrêmement pur.
La plupart d'électricité est produite des usines conduites par combustible fossile qui sont, en moyenne, 30% efficaces.
Où les soixante-dix autre pour cent de l'énergie disparaissent ? Les la plupart sont perdues comme chaleur, et certains pendant qu'elles voyagent par la grille de puissance. L'électrolyse est 70% efficaces.
Pour calculer l'efficacité globale de faire l'hydrogène à partir de l'eau, l'équation type est de multiplier l'efficacité de chaque étape. Dans ce cas-ci vous multiplieriez les temps 30% efficaces de centrale l'électrolyse 70% efficace d'obtenir une efficacité globale de 20%. Ceci signifie que vous avez employé quatre unités d'énergie pour créer une unité d'énergie d'hydrogène (3).

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L'obtention de l'hydrogène des combustibles fossiles comme matière de base ou source d'énergie est un peu pervers, puisque le point entier est d'éviter d'employer des combustibles fossiles.
Le but est d'employer l'énergie renouvelable pour faire l'hydrogène à partir de l'eau par l'intermédiaire de l'électrolyse. Les turbines courantes de vent peuvent produire de l'électricité à l'efficacité 30-40%, produisant l'hydrogène à une efficacité globale de 25% (.35 enroulent l'électricité * .70 électrolyse de l'eau), ou 3 unités d'énergie éolienne pour obtenir 1 unité d'énergie d'hydrogène.
Quand le vent souffle, c'est. Les meilleures piles solaires disponibles ont à grande échelle une efficacité de dix pour cent quand le soleil brille, ou de neuf unités d'énergie pour obtenir 1 unité d'hydrogène d'énergie (.10 * .70). Mais ce n'est pas le mauvais comparé à l'hydrogène biologique.
Si vous employez les algues qui font l'hydrogène comme sous-produit, l'efficacité est environ .1%, ou plus de 99 unités d'énergie pour obtenir une unité d'hydrogène d'énergie (4).
N'importe comment vous la regardez, la production de l'hydrogène à partir de l'eau est un évier d'énergie. Si vous ne comprenez pas ce concept, svp expédiez-moi dix dollars et je te renverrai un dollar.

De l'hydrogène peut être fait à partir de la biomasse, mais alors ces problèmes surgissent (5) :

La biomasse est très saisonnière

Contient beaucoup d'humidité, exigeant de l'énergie de la stocker et puis sécher avant la gazéification

Il y a les approvisionnements limités

Les quantités ne sont pas grandes ou assez conformées pour la production à grande échelle d'hydrogène.

Une quantité énorme de terre serait exigée, puisque même la biomasse cultivée dans le bon sol a un bas rendement -- 10 tonnes de biomasse par 2.4 acres

Le sol sera dégradé de l'érosion et de la perte de fertilité si dépouillé de la biomasse

N'importe quelle énergie mise dans la terre pour accroître la biomasse, telle que des engrais, plantant, et moissonnant s'ajoutera aux coûts énergetiques Énergie et coûts pour livrer la biomasse à la centrale centrale

Il n'est pas approprié à la production pure d'hydrogène

Une des raisons principales du changement à l'hydrogène est d'empêcher le chauffage global provoqué par des combustibles fossiles.
Quand de l'hydrogène est fait à partir du gaz naturel, des oxydes d'azote sont libérés, qui sont 58 fois plus efficaces dans la chaleur de piégeage que l'anhydride carbonique (6).
Le charbon libère de grandes quantités de CO2 et de mercure. L'huile est trop puissante et utile pour gaspiller sur hydrogène-lui a concentré des centaines finies brassées par soleil de millions d'années. Un gallon de gaz représente environ 196.000 livres d'usines fossiles, la quantité en 40 acres de blé (7).


Une des raisons principales du changement à l'hydrogène est d'empêcher le chauffage global provoqué par des combustibles fossiles.
Quand de l'hydrogène est fait à partir du gaz naturel, des oxydes d'azote sont libérés, qui sont 58 fois plus efficaces dans la chaleur de piégeage que l'anhydride carbonique (6).
Le charbon libère de grandes quantités de CO2 et de mercure. L'huile est trop puissante et utile pour gaspiller sur hydrogène-lui a concentré des centaines finies brassées par soleil de millions d'années.
Un gallon de gaz représente environ 196.000 livres d'usines fossiles, la quantité en 40 acres de blé (7).
Le gaz naturel est trop valable pour faire l'hydrogène avec. Une utilisation du gaz naturel est de créer l'engrais (en tant que la matière de base et source d'énergie). Ceci a mené à l'beaucoup de-plient l'augmentation de la production végétale, permettant à 4 milliards de personnes additionnelles d'exister qui autrement ne serait pas ici (8, 9).
Nous également n'avons pas plus assez de gaz naturel pour faire une économie d'hydrogène se produire.
L'extraction du gaz naturel diminue en Amérique du Nord (10). Cela prendra au moins une décennie pour commencer même à remplacer le gaz naturel avec le GNL importé (gaz naturel liquéfié).
La fabrication du GNL est si grande consommatrice d'énergie que ce serait économiquement et ambiant aliéné pour employer le gaz naturel comme source de l'hydrogène (3).

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Sortir de l'énergie de l'hydrogène


N'importe comment il a été fait, l'hydrogène n'a aucune énergie dans lui. L'hydrogène est le carburant dense de la plus basse énergie sur terre (5). À la température ambiante et à la pression, l'hydrogène prend trois mille plus d'espaces de périodes que l'essence contenant une quantité équivalente d'énergie (3).
Pour mettre l'énergie dans l'hydrogène, il doit être comprimé ou liquéfié. Comprimer l'hydrogène à 10.000 livres par pouce carré est un processus à plusieurs étages qui perdra un 15% additionnel de l'énergie contenue dans l'hydrogène.
Si vous liquéfiez l'hydrogène, vous pourrez entrer plus d'énergie d'hydrogène dans un plus petit récipient, mais vous perdrez 30-40% de l'énergie dans le processus.
La manipulation de l'hydrogène exige des précautions extrêmes parce que l'hydrogène est ainsi le froid - sans le remplissage de 423 F. est typiquement fait mécaniquement avec un bras de robot (3).


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Stockage

Plus que vous comprimez l'hydrogène, plus petit le réservoir peut être. Mais à mesure que vous augmentez la pression, vous devez également augmenter l'épaisseur du mur en acier, et par conséquent du poids du réservoir.
Augmentations de coût avec de la pression.
À 2000 livres par pouce carré, elle est $400 par kilogramme.
À 8000 livres par pouce carré, elle est $2100 par kilogramme (5).
Et le réservoir sera énorme -- à 5000 livres par pouce carré, le réservoir a pu prendre dix fois le volume d'un réservoir d'essence contenant la même teneur en énergie.
C'est pourquoi il ferait beau d'employer l'hydrogène liquide, qui te permet d'avoir un récipient beaucoup plus petit.
Mais ces réservoirs de stockage obtiennent à froid assez pour poser les valves branchées et d'autres problèmes. Si vous ajoutez l'isolation pour empêcher ceci, vous augmenterez le poids d'un réservoir de stockage déjà très lourd. Il y a des composants additionnels pour commander l'hydrogène liquide qui ajoutent les surcoûts et le poids (11).
Voici comment un réservoir d'hydrogène empile vers le haut contre un réservoir à gaz dans une entente de Honda.
Selon l'administration nationale du trafic de sûreté de route (NHTSA), la « réduction de poids de véhicule est probablement la technique la plus puissante pour améliorer l'économie de carburant.
Chaque réduction de 10 pour cent de poids améliore l'économie de carburant d'une nouvelle conception de véhicule par approximativement huit pour cent ».
Les cellules de carburant sont également lourdes : « Un système de stockage d'hydrure en métal qui peut tenir 5 kilogrammes d'hydrogène, y compris l'alliage, le récipient, et les échangeurs de chaleur, pèserait approximativement 300 kilogrammes (661 livres), qui abaisseraient l'efficacité de carburant du véhicule, » selon des jeunes de Rosa, un physicien et vice-président du développement avançé de matériaux aux dispositifs de conversion d'énergie dans Troie, Michigan (12).
Les cellules de carburant sont chères. En 2003, elles ont coûté $1 millions ou plus.
À ce stade, elles ont la basse fiabilité, ont besoin d'un catalyseur beaucoup moins cher que le platine, peuvent obstruer et perdre la puissance s'il y a des impuretés dans l'hydrogène, ne durent pas plus de 1000 heures, ont réaliser encore une gamme de conduite de plus de 100 milles, et ne peuvent pas concurrencer les hybrides électriques comme Toyota Prius, qui est déjà plus de rendement optimum et inférieure dans la génération de CO2 que les cellules de carburant projetées. (3) L'hydrogène est le Houdini des éléments.
Dès que vous l'entrerez dans un récipient, il veut sortir, et puisqu'il est le plus léger de tous les gaz, il prend beaucoup d'effort de le garder de s'échapper.
Les dispositifs de stockage ont besoin d'un ensemble complexe de joints, de garnitures, et de valves.
Les réservoirs liquides d'hydrogène pour des véhicules ébouillent à 3-4% par jour (3, 13).
L'hydrogène tend également à rendre le métal fragile (14). Le métal fragilisé peut créer des fuites.
Dans une canalisation, il peut causer fendre ou fissurer, qui peut avoir comme conséquence l'échec potentiellement catastrophique (3). Rendre le métal assez fort pour résister à l'hydrogène ajoute le poids et le coût. Les fuites deviennent également tout plus probable que la pression se développe plus haut.
Elle peut fuir des raccordements, des lignes de carburant, et des joints un-soudés de non-métal tels que des garnitures, des bagues, des composés de fil de pipe, et des emballages.
Un moteur résistant de cellules de carburant peut avoir des milliers de joints (15). L'hydrogène a le plus bas foyer d'allumage de n'importe quel carburant, 20 fois moins que l'essence.
Ainsi s'il y a une fuite, il peut être mis à feu par un téléphone portable, des milles d'un donner l'assaut à loin (16), ou la charge statique du glissement sur un siège de voiture.
Les fuites et les feux qui pourraient résulter sont invisibles, et en raison de elles haut pression d'hydrogène, le feu est comme un découpage incendient avec une flamme invisible.
À moins que vous marchiez dans une flamme d'hydrogène, parfois la seule manière de savoir il y a une fuite est exécution pauvre. En 2002, donné le même volume de carburant, un véhicule diesel de carburant pourrait entrer 90 milles, et un véhicule d'hydrogène à 3600 livres par pouce carré pourrait miser 5 milles.
Mais ce n'est rien comparé aux camions de défis le visage. Je sais que nous sommes juste supposés à conduire seulement une voiture d'hydrogène, mais c'est vraiment des camions d'hydrogène qui sont les plus critiques. Si nous ne figurons pas dehors comment les faire, nous n'aurons pas une manière de distribuer la nourriture et d'autres marchandises à travers le pays.

Un camion peut aller mille milles avec deux réservoirs de 84 gallons placés sous la cabine, qui prend 23 pieds cubes.
Mais la quantité équivalente d'hydrogène à 3600 livres par pouce carré prendrait presque 14 fois autant l'espace que les réservoirs à gaz.
Il est difficile d'imaginer où vous pourriez mettre les deux cylindrique, douze pieds long par quatre pieds de réservoirs de large d'hydrogène.
Ils ne peuvent pas entrer dans l'espace de cargaison parce qu'une fuite d'hydrogène dans un secteur inclus éclaterait s'il y avait une fuite. Vous ne pouvez pas mettre les réservoirs sur le dessus ou le camion ne s'adaptera pas sous des passages souterrains et ne rendra pas le camion top-heavy.
Ni ces réservoirs s'adapteraient sous le camion. (23).
Remodeler des camions et des centaines de construction de millions de neufs prendrait trop d'énergie et argent. Pourtant gardant troque se déplacer après que les combustibles fossiles disparaissent soit plus important bien que figurant dehors comment garder des voitures sur la route.
Les camions fournissent la nourriture et d'autres bases que nous ne pouvons pas vivre en dehors.
Les batteries sont plus petites, mais elles sont très lourdes. En 2002, les batteries de polymère de Lithium-Métal ont pu prendre à un camion 500 milles. Elles ont pesé 42.635 livres, épuisant 85% de la capacité de poids de camions (23).

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Transport

Les camions de boîte métallique ($250.000) peuvent porter assez de carburant pour 60 voitures (3, 13). Le poids de ces camions 40.000 kilogrammes mais livrent seulement 400 kilogrammes d'hydrogène.
Pour une distance de la livraison de 150 milles, l'énergie de la livraison utilisée est presque 20% de l'énergie utilisable dans l'hydrogène livré.
À 300 milles 40%. La même essence portante de camion de taille fournit 10.000 gallons de carburant, asse'à la suffisance environ 800 voitures (3). Une autre alternative est des canalisations.
Le coût moyen d'une canalisation de gaz naturel est d'un million de dollars par mille, et nous avons 200.000 milles de canalisation de gaz naturel, que nous ne pouvons pas réutiliser parce qu'ils se composent de métal qui deviendrait fragile et fuit, aussi bien que le diamètre incorrect pour maximiser la sortie d'hydrogène.
Si nous devions établir une infrastructure semblable pour livrer l'hydrogène il coûterait $200 trillions.
Les frais d'exploitation principaux de canalisations d'hydrogène sont la puissance de compresseur et l'entretien (3). Les compresseurs dans la canalisation continuent le gaz se déplacer, en utilisant l'énergie d'hydrogène pour pousser le gaz en avant.
Après 620 milles, 8% de l'hydrogène a été employé pour le déplacer par la canalisation (17).

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Conclusion

À un certain point le long de la chaîne de la fabrication, de mettre l'énergie dedans, de stocker, et de livrer l'hydrogène, vous avez employé plus d'énergie que vous revenez, et ceci ne compte pas l'énergie employée pour faire des cellules de carburant, des réservoirs de stockage, des systèmes de la livraison, et des véhicules (17).
Les lois de la physique signifient que l'économie d'hydrogène sera toujours un évier d'énergie.
Les propriétés de l'hydrogène exigent de toi de dépenser plus d'énergie pour faire le suivant que vous sortez de lui plus tard : surmontez le lien du hydrogène-oxygène des eaux, pour déplacer les voitures lourdes, pour empêcher des fuites et des métaux fragiles, à l'hydrogène de transport à la destination.
Elle n'importe pas si tous les problèmes sont résolus, ou combien d'argent est dépensé. Vous emploierez plus d'énergie pour créer, stocker, et l'hydrogène de transport que vous sortirez jamais de lui.
Le prix de pétrole et de gaz naturel montera implacablement en raison de l'épuisement géologique et des crises politiques en extrayant des pays. Puisque l'infrastructure d'hydrogène sera établie en utilisant l'infrastructure à base d'huile existante (c.-à-d. véhicules de moteur, centrales et usines, plastiques, etc. à combustion interne), le prix de l'hydrogène montera aussi bien -- il ne sera jamais meilleur marché que des combustibles fossiles.
Car l'épuisement continue, des usines seront chassées des affaires par les coûts de carburant élevés (20, 21, 22) et les pièces nécessaires pour établir les réservoirs de stockage et les cellules de carburant extrêmement complexes pourraient devenir indisponibles.
Dans une société qui ressemble de plus en plus au « Brésil » de Terry Gilliam, l'hydrogène sera trop perméable et explosif à manipuler. N'importe quelle déviation des combustibles fossiles en baisse à une économie d'hydrogène soustrait cette énergie d'autres utilisations possibles, telles que planter, moissonner, fournir, et faire cuire des maisons de nourriture, de chauffage, et d'autres activités essentielles. Selon Joseph Romm « l'énergie et les problèmes écologiques se posant à la nation et au monde, particulièrement chauffage global, sont trop sérieux lointain pour risquer de faire à des erreurs principales de politique ce misallocate les ressources rares (3).
Quand la fusion peut faire l'hydrogène bon marché, les cellules de carburant durables fiables de nanotube existent, et des canalisations de/polymère-rayées parfibre étanche légère de réservoirs de stockage peuvent être faites économiquement, alors considérons établir l'infrastructure d'économie d'hydrogène.
Jusque-là, c'est vaporware. Tous les obstacles techniques doivent être surmontés pour n'importe lequel de ceci pour se produire (18).
En attendant, nous devrions arrêter le FreedomCAR et commencer à fixer des niveaux plus élevés de CAFÉ (19).


Sources:

(1) Michael F. Jacobson Waiter, please hold the hydrogen sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?f=/c/a/2004/09/08/EDGRQ8KVR31.DTL

(2) Martin I.Hoffert, et al "Advanced Technology Paths to Global Climate Stability: Energy for a Greenhouse Planet" SCIENCE VOL 298 1 November 2002

(3) Joseph J. Romm The Hype About Hydrogen: Fact & Fiction in the Race to Save the Climate 2004

(4) Howard Hayden The Solar Fraud: Why Solar Energy Won't Run the World

(5) D.Simbeck and E.Chang Hydrogen Supply: Cost Estimate for Hydrogen Pathways Scoping Analysis, National Renewable Energy Lab www.nrel.gov/docs/fy03osti/32525.pdf

(6) Union of Concerned Scientists http://www.ucsusa.org/clean_energy/rene ... ?pageID=84

(7) What's in a Gallon of Gas? www.discover.com/issues/apr-04/rd/discover-data/

(8) David & Marshall Fisher The Nitrogen Bomb www.discover.com April 2001

(9) Vaclav Smil Scientific American Jul 1997 Global Population & the Nitrogen Cycle

(10) Julian Darley High Noon for Natural Gas: The New Energy Crisis 2004

(11) Rocks in your Gas Tank science.nasa.gov/headlines/y2003/17apr_zeolite.htm

(12) fill'er up—with hydrogen Mechanical Engineering Magazine http://www.memagazine.org/backissues/fe ... lerup.html

(13) Wade A. Amos Costs of Storing and Transporting Hydrogen U.S. Department of Energy Efficiency & Renewable Energy www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/25106.pdf

(14) Omar A. El kebir, Andrzej Szummer Comparison of hydrogen embrittlement of stainless steels and nickel-base alloys International Journal of Hydrogen Energy Volume: 27, Issue: 7-8 July - August, 2002

(15) Fuel Cell Engine Safety U.S. Department of Energy Efficiency & Renewable Energy www.avt.nrel.gov/pdfs/fcm06r0.pdf

(16) Dr. Joseph Romm Testimony for the Hearing Reviewing the Hydrogen Fuel and FreedomCAR Initiatives Submitted to the House Science Committee www.house.gov/science/hearings/full04/mar03/romm.pdf

(17) Ulf Bossel and Baldur Eliasson Energy and the Hydrogen Economy http://www.methanol.org/pdfFrame.cfm?pd ... rt2003.pdf

(18) National Hydrogen Energy Roadmap Production, Delivery, Storage, Conversion, Applications, Public Education and Outreach http://www.eere.energy.gov/hydrogenandf ... oadmap.pdf

(19) Dan Neil Rumble Seat : Toyota's spark of genius http://www.latimes.com/la-danneil-10150 ... 1314.story

(20) Jul 02, 2004 Oil prices raising costs of offshoots By Associated Press www.tdn.com/articles/2004/07/02/biz/news03.prt

(21) May 24, 2004 Soaring energy prices dog rosy U.S. farm economy http://www.forbes.com/business/newswire ... 82512.html

(22) March 17, 2004 Chemical Industry in Crisis: Natural Gas Prices Are Up, Factories Are Closing, And Jobs Are Vanishing http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/ar ... Mar16.html

(23) “Fuels of the Future for Cars and Trucks” Dr. James J. Eberhardt Energy Efficiency and Renewable Energy, U.S. Department of Energy 2002 Diesel Engine Emissions Reduction (DEER) Workshop San Diego, California August 25 - 29, 2002 www.osti.gov/fcvt/deer2002/eberhardt.pdf

~~~~~~~~~~~~~~~ Editorial Notes ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Alice Friedemann is a freelance journalist. This is an expanded version of her hydrogen paper published on EB last year at energybulletin.net/2401.html .

For comments and responses, see the original article in EnergyPulse.

For the contrary view on hydrogen, see the works of Jeremy Rifkin and Amory Lovins.
-BA

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Original article available here:
http://www.energypulse.net/centers/arti ... m?a_id=940
Modifié en dernier par vehiculeselectriques le mer. 20 07 , 2005 23:52, modifié 4 fois.
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résumé conclusion

Message par filomat » ven. 22 07 , 2005 7:23

When fusion can make cheap hydrogen, reliable long-lasting nanotube fuel cells exist, and light-weight leak-proof carbon-fiber polymer-lined storage tanks / pipelines can be made inexpensively, then let’s consider building the hydrogen economy infrastructure. Until then, it’s vaporware.

Le jour où on pourra fabriquer l'hydrogène grâce à la fusion nucléaire, des nanotubes très fins mais fiables pour la pile à combustible et des bouteilles légères mais sans fuites en composite à fibres de carbone, alors on pourra envisager de s'en servir. Jusque là c'est du vent et il serait temps d'arréter les frais !
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Message par Squale » mer. 10 05 , 2006 17:10

http://www.manicore.com/documentation/pile_combust.html

La pile à combustible est-elle la solution idéale pour la "production" d'énergie ?
mars 2000 - révisé en septembre 2003
site de l'auteur : www.manicore.com - contacter l'auteur : jean-marc@manicore.com
***
Dans les discours sur les solutions alternatives à la motorisation classique qui permettraient d'en résoudre les principaux inconvénients, on entend de plus en plus parler de la pile à combustible. Sans prétendre en être un spécialiste, il me semble quand même intéressant de rappeler quelques faits simples qui permettent de faire la part des choses sur le potentiel de cette technologie.

Pour commencer, la pile à combustible est une découverte vieille de plus d'un siècle : si cela était une solution miracle, il y a longtemps que nous le saurions ! Si le moteur à explosion a été industrialisé d'abord, c'est bien parce que la pile à combustible pose quelques problèmes qui ne sont pas si simples que cela à résoudre.

Mais examinons tout d'abord les avantages. La pile a combustible a incontestablement l'avantage d'émettre très peu de polluants locaux. Rappelons qu'il y a plusieurs manières de produire des polluants locaux avec une réaction de combustion (donc dans les moteurs ou les centrales thermiques) :

soit par oxydation d'impuretés présentes dans le carburant. Par exemple si le carburant contient du soufre (présent à l'état naturel dans les hydrocarbures), sa combustion dégage du SO2, qui se transforme en acide sulfurique dans l'air par réaction avec l'eau,

soit par combustion imparfaite. Le moteur agit alors comme une petite raffinerie : il chauffe des hydrocarbures sans les brûler et l'échappement rejette des composés volatils divers (composés aromatiques, méthane, etc) dont certains sont toxiques, ainsi que des composés de combustion imparfaite (CO notamment),

soit à cause de la présence d'azote, que l'on peut difficilement éviter quand on utilise de l'air, puisqu'il en constitue 70% environ : à haute température, l'azote et l'oxygène de l'air réagissent et produisent des oxydes d'azote (les fameux NOx), dont certains sont directement toxiques, et d'autres, par réaction photochimique, conduisent à la formation d'ozone près du sol (l'ozone est une très bonne affaire dans la stratosphère, mais beaucoup moins près de nos poumons).

Or dans une pile à combustible on évite la combustion dans l'air à haute température, pour la remplacer par de la catalyse (schématiquement la catalyse est l'inverse de l'électrolyse : dans une électrolyse on fait passer du courant dans une solution pour séparer des composés, alors que dans la catalyse on met des composés dans une solution et leur réaction engendre du courant). De ce fait les polluants locaux qui nécessitent une haute température dans l'air pour se produire (oxydes d'azote, la plupart des composés aromatiques, etc) ne sont plus émis par une pile à combustible.

Par ailleurs une pile à combustible produit de l'électricité, donc une voiture à pile à combustible est un cas particulier de voiture électrique, avec un avantage qui est que le moteur électrique a un rendement bien supérieur à celui d'un moteur thermique. Avec 1 kWh de carburant on finira par avoir 0,2 à 0,4 kWh d'énergie mécanique à la sortie du moteur (le reste est de la chaleur perdue) alors qu'avec 1 kWh d'électricité c'est plutôt 0,5 à 0,6 kWh d'énergie mécanique que l'on obtiendra à la sortie du moteur.

Si les piles ne se sont pas développées avec ces avantages, c'est qu'elles ont par ailleurs un gros inconvénient : elles fonctionnent toutes avec de l'hydrogène, composé qui n'existe pas à l'état natif à la surface de la terre. En d'autres termes, l'hydrogène n'existe nulle part sur notre planète sous une forme quasiment directement exploitable, comme cela est le cas pour les combustibles "fossiles". Pour obtenir ce précieux hydrogène, plusieurs possibilités existent :

l'extraire d'hydrocarbures (pétrole, gaz, charbon liquéfié), on parle alors de "reformage" lorsque cette opération est directement faite dans un véhicule (parce qu'elle peut aussi être faite dans des usines, c'est du reste comme cela que l'essentiel de l'hydrogène est fait actuellement),

le produire par électrolyse de l'eau, mais alors...il aura fallu produire de l'électricité pour électrolyser de l'eau afin d'avoir de l'hydrogène qui lui-même...produira de l'électricité dans une pile à combustible.

le produire par thermolyse de l'eau, c'est à dire que l'on décompose la molécule d'eau (composée d'oxygène et d'hydrogène) en la portant à très haute température. Il faut bien sur aussi de l'énergie disponible sous une autre forme pour faire cela.



Pour les voitures
Pour les voitures, la seule solution envisagée pour une commercialisation dans un avenir pas trop lointain est l'extraction d'hydrocarbures, qui peut soit se faire dans une grosse usine (avec derrière stockage et transport de l'hydrogène), soit se faire directement dans le véhicule avec un "réformeur". Dans les deux cas le processus consiste à prendre du gaz naturel ou un autre combustible contenant de l'hydrogène (notamment du méthanol, CH3OH), et à le chauffer très fort. La molécule se "casse" ; le carbone est oxydé en gaz carbonique (et généralement part dans l'air) et l'hydrogène est récupéré.

Comme d'une part l'énergie utilisée pour chauffer est généralement de l'énergie fossile, et d'autre part que le carbone libéré par la réaction concourt aussi à des émissions de CO2, il en résulte que cette production d'hydrogène n'est pas vraiment "propre". A cause des émissions liées à la production, mais aussi au stockage et au transport, les émissions d'un bout à l'autre de la chaîne, que l'on appelle encore "du puits à la roue", c'est à dire qui tiennent compte de tout ce qui se passe entre le premier processus qui est nécessaire et le dernier qui l'est, les émissions par km de la pile à combustible sont sensiblement les mêmes (pour une même puissance de moteur, bien sûr !) que pour la combustion classique avec les technologies récentes (par ex. le HDI) (cf. ci-dessous), et supérieures à celles d'un moteur hybride HDI.


Emissions de CO2 au km, "du puits à la roue". Source : Institut Français du Pétrole


Cela ne veut pas dire que le moteur à explosion représente une solution parfaite (notre mobilité n'est pas durable, comme le dit un ingénieur général des Mines), mais substituer aux moteurs classiques des piles à combustible à hydrocarbures, toutes choses égales par ailleurs, ne permet que de gagner sur la pollution locale (NOx, CO, hydrocarbures aromatiques, particules, etc) et un peu sur le rendement, mais c'est tout.

Nous ne sommes donc pas dans les bons ordres de grandeur pour diviser par 4 les émissions de CO2 du transport (et le CO2 est un gaz à effet de serre, responsable du changement climatique). Nous y sommes d'autant moins que le parc automobile, actuellement aux alentours de 600 millions de véhicules, pourrait atteindre 2,5 milliards de véhicules en 2060 en évolution tendancielle (il suffit pour cela d'un modeste 2,5% de croissance annuelle du nombre de voitures en circulation). Cela étant, ce chiffre ne sera vraisemblablement jamais atteint : en "évolution tendancielle", notre civilisation aura probablement implosé bien avant.




Evolution du parc automobile mondial

340 millions de véhicules

150 millions de véhicules

50 millions de véhicules

10 millions de véhicules

0,5 million de véhicules

Source : Benjamin DESSUS, Atlas des énergies pour un monde vivable, Syros 1994.
Par ailleurs changer la motorisation des voitures à parc constant (or il croît !) et toutes choses égales par ailleurs (taille des voitures, puissance, etc) ne permet de résoudre ni les problèmes de congestion, ni ceux de dépense énergétique excessive. On peut consulter à cet effet quelques réflexions sur la voiture électrique, qui s'appliquent au moins partiellement au cas de la pile à combustible (le calcul sur les centrales supplémentaires donne l'ordre de grandeur de la dépense énergétique requise si l'on utilise autre chose que du pétrole).

La seule manière de rendre l'affaire non polluante y compris en ce qui concerne le CO2 est de faire fonctionner la pile à combustible avec de l'hydrogène lui-même obtenu sans recourir aux hydrocarbures. Les possibilités sont les suivantes :

l'électrolyse ou la thermolyse de l'eau réalisée avec de l'énergie d'origine hydroélectrique, nucléaire, solaire, éolienne ou biomasse replantée,

la production d'hydrogène par des bactéries génétiquement modifiées.

Dans ce cadre, outre le fait que seul le nucléaire est actuellement une source d'énergie du bon ordre de grandeur pour une production massive d'hydrogène (mais pas éternellement : la durée de vie du nucléaire actuel, à base de fission d'uranium, n'est guère que de un siècle et demi, alors qu'il ne représente que 5% de l'approvisionnement énergétique mondial, et la multiplication par 100 ou 1000 de cette quotité implique le recours à d'autres filières, dont la surgénération), un problème n'est pas simple à résoudre : le transport et le stockage de l'hydrogène, gaz non liquéfiable aux températures ambiantes, hautement inflammable (par contre beaucoup moins explosif que l'on ne l'imagine), et surtout très peu dense, ce qui rend son transport inéluctablement cher, pour de simples raisons physiques, qui ne sont pas près de disparaître.

La physique indique en effet que l'énergie nécessaire pour comprimer un gaz ne dépend pas du gaz, mais juste de la pression de départ et celle d'arrivée. Comprimer 1 m3 de méthane de 1 à 200 bars (parfois appelés "atmosphères" ; c'est la même chose !) ou comprimer 1 m3 de'hydrogène de 1 à 200 bars demande exactement la même quantité d'énergie. Comme faire passer un gaz dans un tuyau c'est essentiellement le comprimer à intervalles réguliers, il en résulte que la dépense d'énergie pour le transport et le stockage sont essentiellement proportionnels au volume de gaz. Mais brûler 1 m3 de méthane et 1 m3 d'hydrogène ne donnent pas la même énergie !

1 m3 de méthane (gaz naturel) libère une énergie de 9,89 kWh (35,6 MJ) en brûlant, alors qu'un m3 d'hydrogène ne libère que 3 kWh (environ 10 MJ). A cause de cette caractéristique, intangible, la dépense de transport sera donc au moins 3 fois plus importante, en proportion de l'énergie restituée, pour l'hydrogène que pour le méthane, et pour ce dernier la dépense en transport, ramenée à l'énergie transportée, est déjà bien supérieure à ce qu'elle est pour le pétrole.



Pour la production en pied d'immeuble
Les filières actuellement en phase commerciale de piles à combustible (à base d'hydrocarbures) offrent un rendement moins élevé que la cogénération, cette dernière permettant d'avoir chaleur et électricité pour une dépense énergétique à peu près équivalente à ce que l'on utilise pour de la chaleur seule. Il existe cependant des prototypes permettant d'envisager de la cogénération à base de piles à combustible (qui fonctinneraient à des températures très élevées, aux alentours de 1.000 °C), mais la faisabilité à grande échelle est encore à l'étude.

Cela étant, comme pour la voiture, la pile à combustible ne permet pas de résoudre directement le problème des émissions de CO2 de manière significative si l'on l'alimente avec des hydrocarbures fossiles, et ce même lorsque la cogénération à base de piles sera au point.

Il s'agit donc là aussi d'une avancée dont les avantages ne sont pas dans les bons ordres de grandeur pour les problèmes majeurs du changement climatique et de la pénurie inéluctable de combustibles fossiles en prolongation tendancielle (deux phénomènes qui marqueront probablement très fortement le siècle qui s'ouvre).

Par contre l'avancée intéressante pourrait être d'utiliser une pile réversible en pied d'immeuble pour stocker une énergie électrique produite à un moment où nous n'en avons pas l'usage (nucléaire en heures creuses, solaire). Lorsqu'elle est alimentée, la pile se comporte alors comme un électrolyseur et produit de l'hydrogène que l'on stocke dans un réservoir (comme le gaz). Lorsqu'il n'y a pas de soleil et que l'on a besoin d'énergie, la pile fonctionne "normalement" en consommant l'hydrogène stocké.

Cela étant le rendement de l'affaire n'est que de 25% environ. Dit autrement, l'énergie électrique restituée ne constitue que 25% de l'énergie initialement utilisée pour électrolyser l'eau.



Dans tous les cas de figure
Enfin la pile à combustible nécessite actuellement pour sa fabrication des métaux rares, par exemple du platine, pour lequel un seul pays assure 70% de la production mondiale : l'Afrique du Sud. Cette production mondiale a totalisé 5.860.000 onces en 2001 (une once = 28,35 grammes), soit 166 tonnes environ. Aujourd'hui il faut environ 100 grammes de platine pour faire une pile à combustible de voiture, mais nous allons nous placer dans le cas de figure où seuls 30 grammes par pile seraient nécessaire, ce qui représente la possibilité ultime aujourd'hui espérée. La production mondiale de platine (dont la moitié est déjà utilisée dans des pots catalytiques, dont il est vrai que la nécessité disparaît avec les piles) permettra alors de fabriquer 5 millions de voitures par an.

Il faudrait donc 120 ans pour transformer le parc actuel (600 millions de voitures), et 600 ans pour y convertir un parc mondial passé à 3 milliards de véhicules, nombre qui sera atteint si le monde entier connait le même taux de motorisation que la France en l'an 2000.

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Message par Remdo » jeu. 11 05 , 2006 13:51

Squale a écrit : Pour commencer, la pile à combustible est une découverte vieille de plus d'un siècle : si cela était une solution miracle, il y a longtemps que nous le saurions ! Si le moteur à explosion a été industrialisé d'abord, c'est bien parce que la pile à combustible pose quelques problèmes qui ne sont pas si simples que cela à résoudre.
L'argument ne tient pas Squale : le lobby des pétroliers a su grace à des couts ridicules s'imposer. La pile n'a été étudié que pour fournir de l'énergie aux vols spatiaux. Si tout le développement encore fait actuellement sur les moteurs thermiques était basculé vers la pile à combustible ou les batteries, ces 2 techniques évolueraient beaucoupplus vite. Et j'espère qu'en un siècle ces 2 techniques évolueront plus vite que celle du moteur thermique.

Fred
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Message par Fred » jeu. 11 05 , 2006 16:39

Mon opinion (je vous la donne, c'est cadeau) est que les véhicules du futur proche (d'ici à 30 ans) seront électriques mais à batteries (ou hybrides) et non pas à pile à combustible. Comme le dit très justement le post de Squale, l'infrastructure pour produire et distribuer de l'hydrogène à grande échelle sera beaucoup plus complexe à développer qu'on croit alors que la production et la distribution d'électricité existent déjà.
Les constructeurs automobiles qui travaillent sur la pile à combustible se fourvoient et feraient mieux de s'associer à des programmes comme celui de Boloré pour nous fournir au plus vite des véhicules électriques performant et abordables.
On dirait que financer des recherches sur la pile à combustible sert à leur donner bonne conscience et à se faire un coup de pub pendant qu'ils continuent à nous enfumer par ailleurs et à se battre pour être les premiers à enfumer la Chine.

jymlab
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Message par jymlab » jeu. 11 05 , 2006 17:51

Cher Remdo...

As-tu bien lu le sujet ? Il me semble pourtant clair !!! La production d'hydrogène n'est énergétiquement pas rentable... (à vrai dire je m'en doutais)

La pile... ne verra donc jamais le jour... du moins à grande échelle industrielle ! :(

Rien ne vaut donc nos vieilles batteries accouplées à nos véhicules élec... même si le rendement global n'est pas encore au top, c'est toujours mieux et bien au dessus des autres technologies, que ce soit sur le plan pollution et même du rendement !

Notre monde avance aujourd'hui dans une profonde impasse énergétique.
Le nucléaire semble être la seule (à courte échelle) capable de ralentir le processus...

Un seul mot d'ordre, et c'est dramatiquement urgent : économisons au maximum notre pétrole et ses dérivés... développons au maximum les énergies renouvelables solaire et éoliennes... bref vous connaissez la suite... :shock: :shock: :shock:

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Message par vehiculeselectriques » jeu. 11 05 , 2006 19:12

L'or noir ne sert qu'à hauteur d'une vingtaine de pourcent dans le transport (mais le chiffre augmente vite), la grande majorité de son usage c'est l'industrie (plastique, alimentaire etc.)
MAIS proportionnellement à l'usage c'est bien le transport qui gaspille le plus (rendement ridicule) cause le plus de polution dans les villes et nous tue à petit feu mais surement...

Il faut demander des véhicules électriques à batteries pour nos trajets quotidiens car si on ne se bouge pas, le futur sera noir même sans pétrole...l'hybride roi dans un premier temps et après ?

Un peu d'humour sur notre avenir si on ne se secoue pas:

le texte à gauche c'est:

"attendez un peu que la pile à combustible soit au point"
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Message par leio » ven. 12 05 , 2006 1:22

Transports : 56,2%

Résidentiel : 17,5%

Usage non énergétique (chimie, bitume, cires..) : 15%

Industrie et agriculture: 9,7%

Centrales électriques thermiques 1,6%

Source: Observatoire de l'énergie, chiffres 2003 et 2004
Pour les autres pays qui n'ont pas de nucléaire pour produire de l'energie la part relative consommé par les transport tombe à environ 40%.

D'une manière générale (ça depends des pétroles) 50% est transformé en carburant (hors fioul et kérosène qui eux représentent quasi 40%) et à peine 2% servent de base pour la pétrochimie (les plastiques, solvants, detergents et pesticides).

Ceci dernier point histoire de lever la légende du plastique qui consomme du pétrole.

Je dirait qu'on en utilise intelligemment de 5 à 15 % et que le reste on le brûle definitivement ! (sic)

Sachez enfin que chaque calorie que l'on mange en a nécessité un minimum 8 à la produire....

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Message par leio » ven. 12 05 , 2006 1:35

J'ajoute que le texte cité tout au début de sujet en dehors d'être condtredit chaque jour qui passe ne proviens pas d'une source hyper-fiable selon moi (ce n'est pas la longueur d'un argumentaire qui en fait la qualité mais la possibilité pour chacun d'accéder aux sources et de suivre le raisonnement).
Dans le même ordre d'idée allez donc continuer de modifier l'article sur les vehicules éléctriques sur wikipedia (il ne me semble ni à jour ni trés objectif).

Enfin il faut toujours faire méditer les négativistes sur ces fantastiques prémonitions faites par des gens bien informés :

Le téléphone présente trop de défauts pour qu'on puisse jamais le considérer sérieusement comme un outil de communication.
(Rapport de la Western Union - vers 1875.)

Je pense qu'il existe un marché mondial pour environ 5 ordinateurs.
(Thomas Watson - PDG d'IBM - 1943)

Selon le cabinet d'études Strategic Inc., Ethernet (=internet NDLR) est condamné par son manque d'avantages économiques et techniques.
(In LMI - 1981).

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Message par leio » ven. 12 05 , 2006 1:44

Enfin l'hydrogène dans une PAC est un vecteur energetique qui, à la différence d'une source (éolien, nuke ou hydrau...), transporte l'energie (ce qui est plutôt intéressant quand on parle de transport ;)).

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Message par vehiculeselectriques » ven. 12 05 , 2006 7:52

Merci pour les chiffres leio,

çà m'apprendra, sur ce que je ne connais pas, à prendre des on dit et les potins internet pour des réalités :roll: je le ferai plus promis...à moins que je n'ai retenu les chiffres à l'envers et là c'est le début de la sénilité :cry:

Tu peux ajouter dans 10 ans:

-le commentaire du PDG de peugeot motocycle au mondial du deux roues qui dit que le scooter électrique n'est pas au point (rappel ils ont "vendu" +3500 scootelec dont la moitié tourne toujours 10 ans après)

-le commentaire du CEO de Général Motors qui dit que personne ne veut de voiture électrique et que donc ils arrêtent la production pour çà (alors que la listes d'attente pour acheter la EV1 augmentait chaque jour rapidement sans aucune pub)

...
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Message par leio » ven. 12 05 , 2006 8:28

Enfin en relisant je m'aperçoit qu'on ne parle pas de cette piste interessante pour la production d'ydrogène :
l'utilisation de bactéries (les hydrogénases) pour produire de l'H via photosynthèse. Dans la nature ces bactéries produisent juste ce dont elles ont besoins mais moyennant une petite bidouille il devrait être possible de les forcer à en faire plus ;)

sources CEA :

http://www.cea.fr/fr/Publications/clefs ... s4423.html
http://www.cea.fr/Fr/Publications/clefs ... erford.pdf

et cette page qui reprends tout (à lire par vouzémoi avant de reprendre le débat ;) :
http://www.x-environnement.org/Jaune_Ro ... errin.html

alex
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Message par alex » sam. 03 02 , 2007 1:37

il y a aussi une filiaire pile a combustible au methanol beaucoup
moin "lourd" pour l'environement a produire et stoquer transporter :)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustible

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L'arnaque de la filière hydrogène

Message par vehiculeselectriques » lun. 12 02 , 2007 10:30

(traduction automatique)
Le problème de la voiture à pile à Hydrogène:

L'ennui avec des voitures d'hydrogène La reine en Lewis Carroll par sembler de verre dit qu'elle pourrait croire « six choses impossibles avant déjeuner.
Une telle attitude est nécessaire pour discuter l'économie d'hydrogène, puisqu'aucune partie de elle n'est possible.

Mettant de côté les questions insurmontables de la physique fondamentale, les coûts de production d'hydrogène, et les taquets d'exposition de distribution, nous ont laissés procèdent discuter les problèmes liés aux voitures d'hydrogène elles-mêmes.
Afin de l'hydrogène à employer comme carburant dans une voiture, il doive être stocké dans la voiture.

Comme à la station, ceci a pu être fait sous forme d'hydrogène liquide cryogénique ou en tant que gaz fortement comprimé.
Dans l'un ou l'autre cas, nous nous heurtons aux problèmes sérieux provoqués par le faible densité de l'hydrogène.

Par exemple, si l'hydrogène liquide est la forme utilisée, alors le stockage de 20 kilogrammes à bord de (équivalent dans la teneur en énergie à 20 gallons d'essence) exigerait un réservoir de carburant cryogénique isolé avec un volume d'environ 280 litres (70 gallons).

Cet hydrogène cryogénique bouillirait toujours loin, qui créerait des soucis pour ceux qui doivent laisser leurs voitures garées pour n'importe quelle durée, et qui transformeraient également les atmosphères dedans les garages souterrains ou autrement inclus de stationnement en mélanges fuel-air explosifs.

Des garages publics de stationnement contenant de telles voitures pourraient être prévus pour éclater régulièrement, puisque l'hydrogène est des concentrations finies inflammables en air s'étendant de 4 à 75 pour cent, et l'énergie minimum exigée pour son allumage est au sujet de l'un-vingtième qui a exigé pour l'essence ou le gaz naturel.

L'hydrogène comprimé est aussi impossible que l'hydrogène liquide.

Si 5.000 livres par pouce carré d'hydrogène comprimé étaient utilisées,
le réservoir devrait être de 650 litres (162 gallons), ou huit fois la taille d'un réservoir d'essence contenant l'énergie égale. Puisqu'il devrait tenir la pression, ce réservoir énorme ne pourrait pas être formé sous une forme irrégulière à l'ajustement dans l'espace vide du véhicule d'une certaine manière commode.

Au lieu de cela il devrait être une forme simple comme une sphère ou un cylindre voûté, qui rendraient ses demandes spatiales beaucoup plus difficiles à s'adapter, et réduit de manière significative l'espace utilisable de véhicule dans une voiture d'une taille donnée.

Si fait (habituellement) de l'acier briser-sûr, un tel réservoir d'hydrogène pèserait 1.300 kilogrammes (2.860 livres) - environ autant qu'une petite voiture entière !

Le support de ce poids supplémentaire autour augmenterait rigoureusement la consommation de carburant du véhicule, peut-être le doublant.

Si, au lieu de l'acier, un réservoir surenveloppé par fibre légère de carbone étaient utilisés pour éviter cette pénalité, la voiture deviendrait une bombe incendiaire explosive mortelle en cas d'un accident.

Tandis que le gaz d'hydrogène peut être employé comme carburant dans des moteurs à combustion interne, il n'y a aucun avantage de cette manière.

En fait, l'hydrogène réduit l'efficacité de tels moteurs par 20 pour cent comparés à ce qu'elles peuvent réaliser en utilisant l'essence.

Pour cette raison, presque toute la discussion des véhicules d'hydrogène a porté sur des systèmes d'alimentation conduits par des cellules de carburant.

Les cellules de carburant sont des systèmes électrochimiques qui produisent de l'électricité directement par la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène en solution.

Essentiellement des electrolyzers fonctionnant à l'envers, elles sont attrayantes parce qu'elles n'ont aucune pièce mobile (autre que de petites pompes d'eau), et dans des conditions où la qualité de leur alimentation d'hydrogène et de l'oxygène peut être parfaitement commandée,
elles sont tout à fait efficaces et fiables.

Ces dispositifs ont fourni des avantages suffisants pour faire à des cellules de carburant la technologie du choix pour certaines applications de spécialité, telles que le système d'alimentation pour les capsules d'Apollo de la NASA et la navette spatiale.

Pourtant en dépit de leur utilisation réussie pendant quatre décennies dans le programme de l'espace, et de beaucoup de milliards de dollars de fonds de recherches et de développement dépensés au cours des années pour leur amélioration et amélioration, les cellules de carburant jusqu'ici ont trouvé peu utilisation dans de plus larges applications commerciales. Les raisons de ceci sont triples.

D'abord, dans des applications terrestres ordinaires, un système d'alimentation pratique doit durer des années, pas simplement les quelques semaines exigées pour soutenir un vol spatial équipé.

En second lieu, sur terre, l'offre de l'oxygène pour la cellule de carburant doit venir de l'atmosphère, qui contient non seulement l'azote (qui diminue l'efficacité de cellules de carburant comparée à une source de l'oxygène pur), mais de l'anhydride carbonique, de l'oxyde de carbone, et de beaucoup d'autres polluants.

Même sous la forme de trace, de tels polluants peuvent souiller les catalyseurs utilisés dans les cellules de carburant et causer la dégradation permanente, rendant finalement le système inopérable.

En conclusion, et décisivement, les cellules de carburant sont très chères. Pour la NASA, qui dépense des centaines de millions de dollars en chaque lancement de navette, il fait peu de différence si son système de cellules de carburant de 10 kilowatts coûte $100.000, million de dollars, ou dix millions de dollars.

Pour un membre du public, cependant, de tels coûts importent beaucoup. Il y a beaucoup de genres de cellules de carburant, y compris l'acide alkalin et phosphorique, et les systèmes fondus de carbonate, mais aux fins d'utilisation de véhicule à moteur la seule sorte qui est appropriée et étant poursuivie pour le développement est la cellule de carburant de membrane d'échange de proton (PEMFC).

Ce, par exemple, sont la sorte employée par tous les moteurs de cellules de carburant de véhicule construits par la compagnie de puissance de Ballard, de Vancouver, Colombie britannique, qui pour la décennie passée a produit dans le monde entier presque 80 pour cent de tous les moteurs de cellules de carburant.
Utilisation de PEMFCs un catalyseur de platine, qui est très cher, et en dépit des milliards de dollars d'efforts de R&D de réduire la quantité exigée, elle a prouvé impossible de couper le coût de tels systèmes au-dessous environ de $7,000/kW.
C'est très malheureux, parce qu'une voiture électrique avec les 100 besoins d'un moteur de puissances en chevaux environ 75 kilowatts de l'électricité de la faire disparaître.
À ce prix, le coût pour juste la pile de cellules de carburant actionnant la voiture serait au sujet des dollars d'un demi-million.

Les coûts effectifs pour les systèmes de moteur complets de cellules de carburant de Ballard ont été bien au-dessus d'million de dollars pièce.

Il reste alors le reste de la voiture à payer, bien qu'avec le système de propulsion coûtant ceci beaucoup, le coût additionnel semble comme une erreur de arrondissage.

Ce, cependant, n'est pas même le plus mauvais de lui. Fonctionnant dans des conditions de route dans la vraie atmosphère, qui contient de tels poisons puissants de catalyseur (produits chimiques qui réduiront l'efficacité de la cellule de carburant) en tant que l'anhydride sulfureux, le bioxyde d'azote, le sulfure d'hydrogène, l'oxyde de carbone, et ammoniaque qui peut de manière permanente frapper un PEMFC, les vies de fonctionnement des piles de cellules de carburant se sont avérées moins de 20 pour cent ceux des moteurs diesel conventionnels.

En tant qu'analyste industriel incisif F. David Doty les mettre de façon tranchante : Nous attendons toujours pour voir un véhicule de carburant-cellule conduit par Miami au Maine par l'intermédiaire des montagnes fumeuses dans l'un temps hiver-égal, avec quelques arrêts et relancements au Maine.

Puis, nous devons voir qu'on supporter à un journal de quarante-minute permutent pendant plus de deux années (de préférence au moins quinze ans) avec l'entretien minimal, et viennent par un accident de route à de $200.000 dans les dommages….

Quand la vie et l'entretien sont considérés, on peut arguer du fait que PEMFCs véhicule-qualifié sont actuellement 400 fois plus cher que les moteurs diesel.

Il est vrai que les coûts de PEMFC pourraient peut-être être réduits avec le temps dû aux améliorations de technologie (bien qu'aucune vraie réduction des coûts n'a été excédent réalisé la décennie passée en dépit de plusieurs milliard de dollars dans l'investissement de recherches).

D'ailleurs, si de façon ou d'autre les véhicules entraient jamais dans la production en série, une demande accrue conduirait probablement le prix du platine qu'ils contiennent, et ainsi le coût de système global, par le toit.

Pris ensemble, les coûts indigne élevés de voitures de carburant-cellule et l'hydrogène remplissent de combustible, combiné avec la non-existence d'une distribution d'hydrogène et d'une infrastructure de ventes, et le danger à la vie et le membre impliqué dans la conduite autour de contenir de véhicule se brisent-detonatable la bombe de gaz d'hydrogène, font à la possibilité d'achats de masse du consommateur des véhicules de carburant-cellule d'hydrogène un non-démarreur.

Mais indiquons un certain bureaucrate bienveillant de gouvernement avec beaucoup votre argent décidé pour dépenser $700 milliards pour acheter, à $1 millions, 700.000 véhicules actionnés par PEMFC (ceci représenterait au sujet des four-tenths d'un pour cent de toute la flotte d'automobile des États-Unis), et alors encore $300 milliards pour établir une infrastructure de distribution d'hydrogène.

N'obtiendrions-nous pas au moins un certain avantage environnemental pour nos mâles trillion ? Non, nous n'obtiendrions aucun avantage du tout.

Comme discuté ci-dessus, de l'hydrogène est produit réellement commercialement en utilisant à énérgie de combustion fossile, beaucoup dont est perdu dans le processus, signifier que plus de combustibles fossiles doivent être brûlés, et ainsi plus d'anhydride carbonique produit, pour fournir à un véhicule une quantité donnée d'hydrogène consommateur d'énergie que si on permettait au le véhicule de brûler des combustibles fossiles directement.

Même si nous ignorons des coûts complètement et produisons de l'hydrogène pour le carburant de véhicule en utilisant l'électrolyse de l'eau, cela augmenterait également la pollution, puisque la plupart d'électricité est produite réellement en brûlant le charbon et le gaz naturel.

Même si l'électricité en question venait de nucléaire, d'hydraulique, le vent, ou l'énergie solaire, le gaspillage de elle sur la génération d'hydrogène les émissions globales d'anhydride carbonique d'augmentation immobile relativement à l'alternative de mettre simplement la puissance dans la grille.

En outre, en dépit de tous leur coût et exagération, les véhicules de cellules de carburant eux-mêmes n'offrent aucune augmentation de à systèmes plus conventionnels relatifs d'efficacité.
(Dans ce contexte, la « efficacité » signifie le pourcentage de l'énergie dans le carburant qui est dépensé en travail réel plutôt que gaspillé.) tandis que l'efficacité théorique d'une cellule de carburant d'hydrogène/oxygène approche 85 pour cent, l'efficacité réelle de vrai PEMFC empile en utilisant l'hydrogène et l'air près du rendement maximum (où ils doivent fonctionner, parce que la capacité de cellules de carburant est si cher) est environ 38 pour cent.

Si nous puis facteur dans une efficacité estimée pour l'électronique de puissance de 92 pour cent et une efficacité réelle de moteur de 85 pour cent, nous obtenons une évaluation d'environ 30 pour cent d'efficacité pour un véhicule de carburant-cellule.

Les voitures à combustion interne ordinaires de moteur mettent en boîte déjà le match ceci, avec des systèmes offrant des efficacités de jusqu'à 38 pour cent bien en vue.

Les moteurs diesel conventionnels actionnent aujourd'hui à environ 42 pour cent d'efficacité.

Avec la synchronisation variable de valve, ils devraient pouvoir atteindre 58 pour cent d'efficacité. C'est presque deux fois l'efficacité offerte en un véhicule de cellules de carburant, à la 1/400th le coût.

En dépit de ces faits incommodes, le ministère de l'énergie des États-Unis a continué à distribuerer des milliards de dollars argent de contribuables' aux compagnies automatiques principales et leurs associés de développement de carburant-cellule au produit hydrogène-actionné automobile-montrent des véhicules d'affichage.

Les questions d'agence ont répété des prévisions réclamant que les dizaines de milliers de ces voitures apparaîtront bientôt sur les routes de l'Amérique, quand en fait le département après des projections de la croissance des véhicules d'hydrogène ont tous étés au moins deux ordres de grandeur plus haut que la réalité.

En conséquence, les stocks à toutes compagnies principales de carburant-cellule, pompées fortement par une telle exagération aux dépens des investisseurs de naïve, se vendent actuellement moins d'à un dixième de leurs valeurs maximales.

Par la suite, les vrais marchés se rattrapent par rapport à la réalité ; l'exagération et les canulars peuvent seulement nous prendre jusqu'ici.

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Extrait de la partie intitulée:" The Trouble with Hydrogen Cars "
Source complète en Anglais:
http://www.thenewatlantis.com/archive/15/zubrin.htm
C1793art35 "Quand le gouvernement viole les droits du peuple,l'insurrection est,pour le peuple et pour chaque portion du peuple,le plus sacré des droits et le plus indispensable des devoirs"

yop1025
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Message par yop1025 » jeu. 10 01 , 2008 21:56

source AFP :

Un obstacle à la production d'hydrogène à un coût acceptable a été franchi par une équipe de chercheurs français qui a réussi à produire ce gaz sans utiliser de catalyseur à base de métaux précieux comme le platine.
Ce catalyseur, qui libère l'hydrogène de l'eau, est à base de cobalt et son efficacité est "supérieure aux systèmes comparables renfermant des catalyseurs à base de métaux nobles", comme le platine, l'or ou l'argent, ont indiqué dans un communiqué les chercheurs, du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) et du Centre national de la recherche scientifique (CNRS).

Les matériaux sont l'un des verrous les plus importants à faire sauter dans la production d'hydrogène car ils sont très onéreux.Dans moins de 20 ans, selon les spécialistes, l'hydrogène pourrait devenir une source d'énergie presque ordinaire dans notre vie quotidienne, du téléphone portable au chauffage des bâtiments en passant par les transports.

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