Avec environ 2 milliards de véhicules à moteur à combustion en circulation à travers le monde, changer la source de carburant des transports constituerait un grand pas dans la lutte contre le changement climatique. Le développement des piles à combustible à hydrogène nous permet désormais d’exploiter l’hydrogène comme un moyen propre et écologique pour alimenter des équipements de toutes tailles, y compris en rendant les transports en commun encore plus écologiques. De nombreuses villes adoptent à présent cette nouvelle technologie et introduisent des bus à hydrogène dans leur parc de véhicules, ce qui leur a permis de réaliser un rêve autrefois inaccessible.
Une source d’alimentation polyvalente
Les piles à combustible à hydrogène sont extrêmement polyvalentes. Bien que chaque pile ne produise qu’une faible quantité d’électricité, en les combinant, elles peuvent être utilisées pour alimenter pratiquement tout : un ordinateur, un train, une centrale électrique locale – et elles fournissent même une puissance auxiliaire sur de nombreux engins spatiaux. Dans les véhicules, elles offrent plusieurs avantages par rapport aux combustibles fossiles. La conversion de carburant en énergie est nettement supérieure à celle d’un moteur à combustion standard. Et contrairement aux combustibles fossiles, les piles à combustible à hydrogène sont très propres. Elles ne produisent que de l’électricité, de la chaleur et de l’eau, ce qui permet un transport sans émissions.Pour alimenter un bus à hydrogène, une combinaison de piles à combustible et de batteries est utilisée. L'hydrogène gazeux pur est pompé dans les cylindres de stockage de la même manière que pour le ravitaillement en carburant d’une voiture à essence ordinaire. L'électricité générée par la pile à combustible permet de recharger les packs de batteries des véhicules. Ces batteries stockent l'électricité pour donner une impulsion supplémentaire si nécessaire, par exemple lors d'une accélération brusque ou de l'ascension d'une côte escarpée.
Gros plan sur le circuit
Une pile à combustible à hydrogène est composée de trois éléments de base : deux électrodes et une membrane électrolytique. De l’hydrogène est injecté au niveau de l’électrode négative. Chaque atome se sépare en protons et en électrons, qui empruntent différentes voies jusqu’à l’électrode positive. Les électrons créent le flux électrique autour d’un circuit, tandis que les protons traversent la membrane électrolytique. Ils se recombinent, puis se lient à l’oxygène de l’air pour créer de l’eau et de la chaleur.Afin d’éviter que de l’oxygène ne s'insinue jusqu'à l’électrode et n’atteigne l’hydrogène trop tôt dans le processus, l’hydrogène excédentaire est injecté dans le circuit. Ce surplus doit donc être à nouveau éliminé. La simple libération de ce dernier serait inefficace et pourrait créer une atmosphère explosible autour de la pile à combustible. Pour boucler la boucle, un surpresseur Busch spécifique fait recirculer l’hydrogène. Il recueille les atomes d’hydrogène excédentaires au niveau de l’électrode positive et les redirige vers le début du processus, où ils recommencent leur parcours en se divisant et en se recombinant jusqu’à quitter le processus sous forme d’eau.