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DécarbonationComment utiliser l'hydrogène dans le secteur agricole ?

Comment utiliser l'hydrogène dans le secteur agricole ?
(©B.S.)

L’hydrogène, atome le plus abondant de l’univers, est présent dans la majorité des molécules qui nous entourent. Il est toujours lié à d’autres atomes pour former de l’eau, du pétrole ou encore du gaz naturel. En plus d’offrir une alternative aux énergies émettrices de gaz à effet de serre, le dihydrogène H2 représente une forme de stockage d’électricité verte. Mais alors, comment peut-on isoler cet atome pour stocker son électricité renouvelable et par quels moyens l’utiliser sur les engins agricoles ? Pour répondre à nos questions, nous avons rencontré Damien Fétis, président de Fétis Group, lequel propose des solutions de génération de puissance pour valoriser le carburant décarboné.

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.

L’hydrogène peut être consommé mécaniquement via le moteur thermique à combustion interne. (© B.S.)

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.

Damien Fétis est le président de Fétis Group et le fondateur de Dintec, une société spécialisée dans la décarbonation de la mobilité lourde. Celle-ci conçoit et produit des motorisations et des systèmes de transmission de puissance décarbonés. 
(© 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.

Schématisation du système de la pile à combustible (PAC), du réservoir d’hydrogène au moteur électrique.
(© 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.

 

 

 

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