La voiture à hydrogène peut sembler lointaine. Mais le secteur est en effervescence.

La voiture à hydrogène peut sembler lointaine. Mais le secteur est en effervescence.

Les compagnies spécialisées dans les matériaux de haute technologie cherchent à abaisser le coût de la pile à combustible qui propulsera la voiture à hydrogène, à étirer son espérance de vie, et surtout à améliorer sa résistance à la chaleur et au froid. Les économistes des réseaux de stations-service calculent la meilleure manière d'organiser la distribution du carburant.

Depuis quelques années, des centaines de prototypes sont apparus. Le site Fuel Cell Today estime qu'entre 2003 et 2005, le nombre de tests routiers a doublé de 300 à 600. En 2005, 100 nouveaux véhicules ont été introduits sur les pistes d'essai, un signe que les tests des années passées sont de plus en plus concluants et durent de plus en plus longtemps, selon Fuel Cell Today.

La pile à combustible fonctionne sur un principe semblable à celui des piles alcalines si répandues. Dans une pile AA, par exemple, l'anode et la cathode, les deux bornes, se décomposent: l'anode s'oxyde en fournissant des électrons à la cathode, dont le matériau se réduit en les absorbants. À un certain point, l'anode est trop oxydée et la cathode est trop réduite pour qu'elles soient fonctionnelles. Mais dans une pile à combustible, les deux bornes ne se métamorphosent pas. Le combustible, l'hydrogène, est oxydé à l'anode et envoie des électrons vers la cathode; mais l'hydrogène privé de ses électrons passe lui aussi vers la cathode, où il se lie à l'oxygène de l'air pour former de la vapeur d'eau.

Le principal problème est le coût et la résistance de la pile à combustible. Les réactions chimiques peuvent être altérées par l'usure des membranes de la pile, et par la température. Il faut donc trouver des matériaux durables et stables qui ne soient pas trop chers. En 2004, le magazine Wired estimait que le coût des piles à combustible était encore 10 fois trop élevé pour être compétitif.

C'est pourquoi le gouvernement américain a lancé le «H-Prize», doté de bourses de 18 millions de dollars américains. Le prix récompensera les premières firmes qui parviendront à certaines performances dans le domaine de la production, de la distribution, du stockage et de l'utilisation de l'hydrogène, et dans la mise au point de prototypes. Il s'agit d'une approche similaire au X-Prize, qui avait récompensé en 2004 le premier vaisseau réutilisable à atteindre l'espace.

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Utilisation encore limitée

Vingt heures par semaine, pendant 10 ans. C'est la performance d'une des piles de pointe présentées à la deuxième Conférence sur la durabilité et la performance des piles à combustibles, en décembre prochain en Floride. Le chiffre donne une idée du chemin à parcourir. Le problème se situe dans les membranes séparant les électrodes de la pile. En 2005, le gouvernement américain se fixait comme but une durabilité de 16 000 heures, et de 40 000 heures en 2010. Mais les prototypes actuels peinent à dépasser 10 000 heures, ce qui équivaut à 20 heures par semaine pendant la durée normale d'une voiture, soit 10 ans. Une utilisation bien limitée pour les familles de banlieue.

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4$US/100km

Comment sera acheminé l'hydrogène vers les stations-service? La question est cruciale. Si les gouvernements acceptent de payer pour des pipelines, le coût sera deux à cinq fois moins grand que s'il est livré par camion. La différence est de taille, car le gouvernement américain estime que la pile à combustible ne sera compétitive, dans le marché automobile, que si le coût à l'utilisation équivaut à 4$US par 100 km. Une voiture à essence qui consomme 10 litres aux 100 km a un coût d'utilisation plus élevé, environ 10$ aux 100 km, mais la voiture à hydrogène coûtera fort probablement beaucoup plus cher à l'achat. À titre d'indication, Fuel Cells Today rapportait en mars dernier que Toyota avait comme but d'abaisser le coût d'une voiture à hydrogène à 50 000$ en 2015.

Pour joindre notre journaliste: mathieu.perreault@lapresse.ca