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L'hydrogène et les transports
Voyons maintenant d'autres transports collectifs.
Camions, cars et bus
On a vu que, pour une berline classique, le poids et le volume du réservoir d’hydrogène étaient prohibitifS, vis à vis de la taille de la voiture.
Cet inconvénient est beaucoup moindre pour un grand véhicule destiné à porter des charges lourdes, bien que la consommation soit plus importante. Il est donc probable que l’utilisation des véhicules à hydrogène commencera d’abord dans les transports de marchandise et voyageurs.
Déjà des prototypes de camions sont en cours d’essais et des cars er des bus en service commercial.Chemin de fer :
L’Allemagne a inauguré une ligne ferroviaire fonctionnant entièrement à l’hydrogène, mercredi 24 août 2022, desservie par quatorze trains, fournis par le groupe français Alstom.
Des essais commerciaux de deux trains avaient été menés depuis 2018 sur cette ligne.
Ils utilisent de l’hydrogène embarqué à bord avec de l’oxygène présent dans l’air ambiant, grâce à une pile à combustible installée dans la toiture. Celle-ci produit l’électricité nécessaire à la traction de la rame.
Les trains à hydrogène sont particulièrement pertinents pour les petites lignes régionales, où le coût d’une transition vers l’électrique est trop conséquent par rapport à la rentabilité de la liaison.Aérounautique
Des études importantes sont menées dans deux directions
- faire fonctionner des turboréacteurs avec de l’hydrogène.
- utiliser un moteur électrique avec une pile à combustible.
outre ces problèmes de motorisation, il faut étudier un réservoir spécifique.Le premier prototype d'avion à hydrogène est un appareil soviétique, dont le premier vol a eu lieu en 1988. Il est capable de brûler dans ses turboréacteurs soit de l'hydrogène liquide soit du méthane liquide.
Le premier prototype d'avion à pile à combustible est conçu par Boeing et vole pour la première fois en 2008. Le premier vol a lieu en Espagne, ne dure qu'une vingtaine de minutes, à environ 100 km/h et atteint une altitude de 1 000 mètres
Spécialisée dans la conception de piles à combustible destinées à l'aviation, l'entreprise allemande H2FLY, basée à Stuttgart, est le maitre d’œuvre du projet HEAVEN.dont l'objectif principal est de concevoir, développer et intégrer le premier système de pile à combustible à haute densité de puissance et un système de carburant à hydrogène liquide à haute densité d'énergie dans un avion existant de 2 à 4 places, pour des essais en vol.
En avril 2022, le prototype HY4 (voir photo ci-dessous) a atteint l'altitude de 2,2 km. et a parcouru 124 km.Par ailleurs, la société Airbus a décidé de lancer en 2028 un programme de développement et de construire un avion à hydrogène d'ici 2035 avec trois options :
- un avion pouvant transporter entre 120 et 200 personnes sur 3200 km, , qui serait alimenté par des turboréacteurs fonctionnant à l'hydrogène, stocké sous pression et/ou à très basse température dans des réservoirs situés dans la partie arrière du fuselage.
- un avion régional à turbopropulseurs (hélices) pouvant embarquer jusqu'à 100 passagers sur 1 800 kilomètres
- une aile volante d'une capacité et d'une autonomie analogues voir dessin ci-dessous :Dans l’industrie
L’industrie utilise de l’hydrogène pour des synthèses chimiques, notamment de l’ammoniaque et il permet aussi de désulfurer le pétrole au moment du raffinage.
Dans l’industrie métallurgique on envisage de remplacer le charbon qui chauffe les hauts fourneaux et fours par de l’hydrogène.
Dans l’industrie cimentière qui utilise des fours à 1400 d°, on envisage d’utiliser cette haute température pour cracker de l’eau et produire de l’hydrogène, qui servirait ensuite à faire du méthane en captant et combinant le gaz carbonique produit par les fours.
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