2 solutions pour utiliser l’hydrogène
1. Une combustion par explosion
L'une des solutions pour utiliser l’hydrogène est de le consommer mécaniquement, via un moteur thermique. Fétis Group développe actuellement la conversion des moteurs thermiques diesels pour qu'ils fonctionnent à l'hydrogène. Le principe de ce type de moteur consiste à substituer le carburant conventionnel par de l'hydrogène en injectant dans la chambre de combustion l’hydrogène (H2) et le dioxygène (O2). Une fois ces deux réactifs comprimés, la bougie d’allumage émet une étincelle afin de créer la combustion, repoussant ainsi le piston. Cette réaction chimique produit de l’eau (H2O), évacuée par l’échappement du moteur.
2. Une combustion par échanges chimiques
La seconde solution permettant de consommer de l’hydrogène s'effectue par réaction chimique via une pile à combustible (PAC). Cette dernière, semblable à un générateur, convertit l’énergie chimique en énergie électrique.
(© Fétis Group)
Elle se compose de deux électrodes, une anode et une cathode séparées par une membrane. L’anode reçoit le dihydrogène (H2) sous forme de gaz. À l’aide d’une réaction électrochimique, cette molécule H2 se brise, libérant ses électrons et ses protons. La membrane empêchant leur passage, les électrons rejoignent la cathode en la contournant. Ce flux d’électrons crée ainsi le courant électrique. Les protons, quant à eux, traversent la membrane vers la cathode chargée d’oxygène, où ils vont se recombiner pour former une molécule d’eau (H2O).
« Toutefois, cette technologie est rapidement soumise à des contraintes de température, de vibration ou encore d’inclinaison de terrain. Son dimensionnement est alors indépendamment étudié pour chaque type de machine », argumente Damien Fétis.
Contrairement à une technologie 100 % électrique, les batteries alimentées par la pile à combustible jouent un rôle de « booster » d’énergie en additionnant, en cas de forte demande, l’énergie qui sort de la pile à combustible à celle que produit l’accumulateur.
(© Fétis Group)
Ce dernier est ainsi plus léger et moins volumineux, diminuant de 30 % l’utilisation des métaux rares nécessaires à sa production. Il permet également de récupérer l’énergie électrique produite par les moteurs électriques en phase de régénération. Grâce à la pile à combustible, la recharge des batteries s’effectue lorsque la machine est en fonctionnement. Nul besoin de procéder à une recharge électrique externe pouvant durer quelques heures, comme sur des véhicules 100 % électriques.
