200 ans d'énergie sous nos pieds l'immense potentiel de l'hydrogène naturel

[Mesoke]

D'un côté cycle de l'eau, d'un autre côté effet de serre quand même. Plus de vapeur d'eau = plus d'effet de serre. Sans compté que j'ai oublié de parler de l'effet de serre dû aux nuages, qui piègent la chaleur qui voudrait s'échapper de l'atmosphère.

Au final aucune idée de l'effet réel d'une production industrielle de vapeur d'eau sur le réchauffement climatique, entre effets positifs et négatifs.

[lepicard]

Quelle est la différence entre l'hydrogène et l'eau ?

l'eau ça mouille ,, l'H² non ,,,,,

[sofasurfer]

Alors un peu de physique-chimie, de business et d'écologie:
1. L'Hydrogène n'est pas un remède miracle. La combustion de l'Hydrogène dans une pile à combustible ou un moteur produit de la vapeur d'eau H2O ... qui est un gaz à effet de serre. Personne n'en parle, les gens sont ignares, mais si on substitue tous les combustibles à base de Carbone par de l'Hydrogène on aura un problème d'effet de serre quand même.
2. A sofasurfer: la mobilité légère Hydrogène existe déjà. Il y a une société Hype qui fait rouler sa flotte de taxis à l'Hydrogène (gazeux, comprimé). Les taxis sont bleus avec un gros logo Hype, et ils produisent un panache de vapeur blanche (d'eau) au pot d'échappement et ont une émission sonore particulière. Les voitures sont surtout des Toyota hybrides avec une pile à combustible à la place du moteur. Il y a également des flottes urbaines de bus à l'Hydrogène (cf ceux qui ont été cramés à Belfort il y a peu). La mobilité légère à l'Hydrogène comprimé est donc théoriquement possible, si on se lance dans la production de masse de l'Hydrogène et qu'on investit dans le remplacement des stations services de produits pétroliers par des stations d'Hydrogène.
3. Vous pouvez vous documenter concernant les propriétés physiques de l'Hydrogène dans ce LES DONNÉES DE BASE PHYSICO-CHIMIQUES SUR L’HYDROGÈNE, sur le site d'une société sérieuse AIR LIQUIDE, ou sur le site Conseil de l'Hydrogène. Le Pouvoir Calorifique est très élevé, la densité faible en phase gaz et très faible en phase liquide (70 kg/m3). Il résulte de ces propriétés physiques qu'on peut faire marcher un petit véhicule ou un bus urbain à l'Hydrogène gazeux comprimé, mais que pour faire marcher des camions ou des cars autoroutiers, des trains, des bateaux ou des avions il faut passer à l'Hydrogène liquide. Et même pour un avion, on pourrait envisager un moyen courrier sur 3 ou 4 000 km, mais pas un long courrier sur 10 000 km et ces avions marcheront au kérosène encore longtemps.
4. La production de l'Hydrogène est surtout faite aujourd'hui par vaporeformage (steam reforming est le mot courant dans le métier). C'est un non sens écologique si on n'a pas une valorisation industrielle et commerciale du Carbone sous forme de Monoxyde de Carbone CO ou de Dioxyde de Carbone CO2, car alors il faut pousser la réaction au bout (water gas shift) et envoyer le CO2 résiduaire à l'atmosphère ou faire la capture et séquestration du carbone (CCUS). La voie du futur est donc l'Hydrogène produit par l'électrolyse de l'eau avec de l'électricité décarbonée (nucléaire, hydraulique, solaire, éolienne). Un inconvénient quand même, faudrait construire des centrales nucléaires, des barrages hydro-électriques, des éoliennes géantes ... Les technologies d'électrolyse d'eau sont bien au point, Technip Energies et Air Liquide ont cela sur catalogue.
5. l'Hydrogène natif dont on parle dans ce topic a pour l'instant peu d'exploitations industrielles en service, 2 ou 3 dans le monde dont une au Mali. Les pays qui ont des gisements identifiés sont l'Australie, le Mali, les USA ... et la France (pour une fois on n'est pas passé à côté !). En France les gisements à l'étude sont dans les Alpes, les Pyrénées, la Nièvre et la Moselle. L'Etat macroneux dans sa grande sagesse a fait déverrouiller le Code Minier et introduit l'option Hydrogène dès 2022, et 4 permis d'exploration sont en cours d'opérations.
6. Les gisements ne sont pas les mêmes partout dans le monde. Il faut comprendre comme pour le pétrole ou le gaz la géologie, l'hydrogéologie, la composition chimique des roches et la composition chimique de l'hydrogène potentiellement récupérable (car on récupère aussi du Méthane CH4 qui est un gaz à effet de serre et devra être récupéré et valorisé; je suppose qu'on risque de retrouver des gaz toxiques aussi en petites concentrations). Enfin, le risque radioactif est à évaluer car quand on fore on peut trouver assez vite de la radioactivité naturelle qui ensuite contamine les boues de forage, les foreuses, les tuyaux, robinetteries des installations utilisées. C'est un problème dans la production de pétrole brut et de gaz naturel dans la plupart des pays où je suis passé.
7. En droit français, le terrain appartient au propriétaire et ce qui est sous-terre à l'Etat. L'Etat aura le choix de créer des sociétés étatiques ou de vendre des concessions à des sociétés privées (Total Energies, Engie, Air Liquide mais aussi les Shell, BP, ENI, Repsol n'attendent que cela). Côté technologies: il y a un savoir-faire pétrole et gaz dans le pays chez Total, Engie, à l'IFPEN, au BRGM et chez d'autres et coté ingénierie Technip, Vinci Oil & Gas et d'autres seront au RdV.
7. Côté prix de revient: on commence à voir des chiffres à 1,2,3 €/kg d'H2 fleurir. Le prix de revient du vaporeformage est de 4-5 et fluctuant suivant le cours du gaz (risque). Le prix de revient de l'électrolyse est de 10 €/kg et ramené au prix de l'énergie énergétique c'est le prix de l'essence aujourd'hui plus ou moins. Rassurez-vous, l'Etat se chargera de se ramasser la différence entre 3 et 10 sous forme de taxes sur les combustibles ...

Solution miracle: non, voir le point 1 et les points 3 et 4 ci-dessus. Et puis il faut passer le point 6 et confirmer les coûts de construction des installation d'extraction, production, compression et distribution.

Merci pour ces précisions, je rectifie sur le fait qu'avec une pile a combustible on n'a pas d'échappement. Et en effet il faut calculer le cout d'installation, extraction, transport, production et distribution. Et il faut savoir qu'une station H2 demande un cout d'usage bien plus élevé qu'une station carburant, et encore plus par rapport a une station VE...

[sofasurfer]

Pourquoi prescrire toute combustion, si on trouve des combustions qui n'émettent pas de gaz à effet de serre ou qui provoquent peu d'effet de serre ?

Par ailleurs l'une des utilisations de l'hydrogène pour fournir de l'énergie n'est pas la combustion de l'hydrogène pour produire de la chaleur mais les piles à combustible, qui produisent de l'électricité via des réactions chimiques. C'est un peu comme une pile classique, sauf que dans ce cas le produit utilisé comme anode, soit de l'hydrogène, est "détruit" dans la réaction chimique et évacué sous forme d'eau. Et donc il faut recharger la pile en hydrogène pour qu'elle fonctionne.

Rendement H2 dans un moteur à explosion : 30%

Rendement d'une pile a combustible : 70%

Rendement d'une voiture 100% électrique : 90%

Si on veut aller vers les économies d'énergies, il faut favoriser les meilleurs rendements...

[Mesoke]

Le rendement que tu comptes pour une pile à combustible comprend quel type d'hydrogène ? De l'hydrogène issu de l'hydrolyse de l'eau non ? Soit de l'hydrogène en pile à combustible comme moyen de stockage d'électricité ?

Or là on parle d'hydrogène natif, pour lequel on n'aurait à utiliser d'énergie que pour la compression.

[sofasurfer]

Le rendement que tu comptes pour une pile à combustible comprend quel type d'hydrogène ? De l'hydrogène issu de l'hydrolyse de l'eau non ? Soit de l'hydrogène en pile à combustible comme moyen de stockage d'électricité ?

Or là on parle d'hydrogène natif, pour lequel on n'aurait à utiliser d'énergie que pour la compression.

Je parle du rendement du véhicule par rapport à la motorisation.

[lepicard]

Pourquoi prescrire toute combustion, si on trouve des combustions qui n'émettent pas de gaz à effet de serre ou qui provoquent peu d'effet de serre ?

Par ailleurs l'une des utilisations de l'hydrogène pour fournir de l'énergie n'est pas la combustion de l'hydrogène pour produire de la chaleur mais les piles à combustible, qui produisent de l'électricité via des réactions chimiques. C'est un peu comme une pile classique, sauf que dans ce cas le produit utilisé comme anode, soit de l'hydrogène, est "détruit" dans la réaction chimique et évacué sous forme d'eau. Et donc il faut recharger la pile en hydrogène pour qu'elle fonctionne.

Rendement H2 dans un moteur à explosion : 30%

Rendement d'une pile a combustible : 70%

Rendement d'une voiture 100% électrique : 90%

Si on veut aller vers les économies d'énergies, il faut favoriser les meilleurs rendements...

ah oui !!!! et les 1000 bornes pour épater la galerie
hier ,,, aller retour Belgique ,,250km ,,cout de l'operation : 9€ avec un hybride ,c'est 22 ,,,, bon ,j'ai poireauté 20 mn a Valenciennes en chargeant 6 € et faire pisser le chien + discuter avec un hollandais sympa

[Mesoke]

Je parle du rendement du véhicule par rapport à la motorisation.

Mais rendement de quoi par rapport à quoi ? Energie nécessaire pour l'extraction des matières premières par rapport à l'énergie mécanique utilisable pour propulser un véhicule ? Electricité nécessaire par rapport à l'énergie mécanique utilisable ?

[LeGrandNoir]

Merci pour ces précisions, je rectifie sur le fait qu'avec une pile a combustible on n'a pas d'échappement. Et en effet il faut calculer le cout d'installation, extraction, transport, production et distribution. Et il faut savoir qu'une station H2 demande un cout d'usage bien plus élevé qu'une station carburant, et encore plus par rapport a une station VE...

Bon vous vous êtes passé à côté de Lavoisier "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme". Quand vous entrez 10 kg/h dans un moteur chimique continu, il ressort 10 kg, la seule exemption étant le défaut de masse des réactions nucléaires. 2 petits schémas pour illustrer mon propos:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... FR.svg.png

Autrement dit, une pile à combustible de voiture a un réservoir d'hydrogène, aspire et comprime de l'air du bon Dieu, fait la réaction en produisant de l'électricité (envoyée vers la batterie qui alimente le moteur électrique) et de la vapeur d'eau qui est évacuée avec l'azote inerte et le peu d'oxygène résiduel sous forme de fumées (blanches compte-tenu de la teneur en eau) par le pot d'échappement. Je vous ferai une photo d'un taxi Hype en marche dès que j'aurai l'opportunité.

[lepicard]

Merci pour ces précisions, je rectifie sur le fait qu'avec une pile a combustible on n'a pas d'échappement. Et en effet il faut calculer le cout d'installation, extraction, transport, production et distribution. Et il faut savoir qu'une station H2 demande un cout d'usage bien plus élevé qu'une station carburant, et encore plus par rapport a une station VE...

Bon vous vous êtes passé à côté de Lavoisier "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme". Quand vous entrez 10 kg/h dans un moteur chimique continu, il ressort 10 kg, la seule exemption étant le défaut de masse des réactions nucléaires. 2 petits schémas pour illustrer mon propos:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... FR.svg.png

Autrement dit, une pile à combustible de voiture a un réservoir d'hydrogène, aspire et comprime de l'air du bon Dieu, fait la réaction en produisant de l'électricité (envoyée vers la batterie qui alimente le moteur électrique) et de la vapeur d'eau qui est évacuée avec l'azote inerte et le peu d'oxygène résiduel sous forme de fumées (blanches compte-tenu de la teneur en eau) par le pot d'échappement. Je vous ferai une photo d'un taxi Hype en marche dès que j'aurai l'opportunité.

ok , c'est une bombe atomique sur roues

[Victor]

Peut-on classer cet hydrogène dans les énergies dites fossiles ?
Ou bien dans une autre classification ?

[Mesoke]

A priori non, l'hydrogène naturel n'est pas une énergie fossile, celles-ci étant des composés carbonés issus de la décomposition de plantes ou d'animaux. L'hydrogène naturel serait plutôt issu de la destruction de molécules d'eau ou de molécules minérales par la chaleur et la pression dans le manteau terrestre, voire près du noyau. Et vu que ça forme un gaz très léger et composé de molécules minuscules, ça arrive à se faufiler vers la surface.

[Mesoke]

ok , c'est une bombe atomique sur roues

Complètement pas, les bombes atomiques à fission sont composées d'atomes très gros au noyau très instable, qui ont tendance à se casser en atomes plus petits tout en générant énormément de chaleur. Or là on parle de noyaux d'atomes composés d'un seul proton, donc avec rien à casser ... Et si tu nous parles de bombes à fusion nucléaire, de bombes à hydrogène, bah vu qu'on n'arrive pas à engendrer cette fusion autrement qu'en faisant exploser une bombe à fission il n'y a pas de risque dans une voiture.

[jeandu53]

Notons que Jean-Marc Jancovi, qui s'y connaît un peu plus que chacun de nous, ne croit pas non plus à l'hydrogène :

« Je ne vois pas l'intérêt ! » : l'avis tranché de Jean-Marc Jancovici sur la mobilité hydrogène

[Mesoke]

Là Jancovici parle d'hydrogène fabriqué par électrolyse, qui perd de son intérêt à cause du faible rendement de cette électrolyse.

Ce qui est différent de ce dont on parle ici, d'hydrogène extrait du sous-sol et donc utilisable sans phase d'électrolyse énergivore.