Depuis quelques années, l’Europe s’est lancée dans une politique pour le développement des énergies propres. Le but de cette politique est de préserver l’écosystème et d’anticiper le monde de demain qui sera marqué par un épuisement des dernières ressources pétrolières. En effet, d’ici l’horizon 2050, les réserves de pétroles seront pour la plupart épuisées, ce qui posera problème pour de nombreux moyens de transports inventés au début du 20e siècle et très usités de nos jours, comme les voitures, les avions ou encore les bateaux... L’enjeu aujourd’hui est de développer une nouvelle source d’énergie et de pouvoir la maîtriser avant le milieu du siècle. Arrêtons-nous sur le fonctionnement et les caractéristiques de la pile à hydrogène dans les transports en commun.
1 Historique et avenir de la PAC (pile à combustible) dans les bus
La communauté européenne a lancé en 2001 le projet CUTE (Clean Urban Transport for Europe). Ce projet a pour but de tester une trentaine de bus roulant à l'hydrogène dans 10 villes d’Europe (Reykjavik, Amsterdam, Londres, Madrid, Barcelone, Porto, Luxembourg, Stuttgart, , Stockholm, et Hambourg) pendant une période de 2 ans minimum. Le trafic urbain représente le terrain idéal pour tester cette nouvelle technologie qu'est la pile à hydrogène.
Au Canada, la société Ballard a été la première, en 1993, à construire un autobus de transport de 10m de long fonctionnant avec la pile à combustible. Puis grâce à des aides financières du gouvernement canadien, la société Ballard est devenue mondialement reconnue pour l'élaboration des piles à combustible à membrane échangeuse de protons, qui ne produisent aucune émission et qui peuvent être utilisées pour le transport et à d'autres fins. De plus, les connaissances et l'expérience acquises dans le cadre du projet ont aidé la société Ballard à créer le moteur de la prochaine génération, qui est deux fois plus léger que le précédent.
Ainsi, depuis 2008, la PAC est devenue compétitive sur le marché des autobus : les bus diesel et les bus à PAC sont au même prix, et ces-derniers vont rapidement prendre le dessus sur leurs concurents, du fait de l'infériorité du surcoût de l'hydrogène allant jusqu'à 10% par rapport aux diesel pour des rendements identiques.
2 Les avantages de la pile à hydrogène
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Autre avantage, le bruit émis par un bus muni d'une PAC est bien inférieur à celui produit par un bus normal. En effet, celui-là dégage 58 décibels aux 10 mètres contre environ 80 décibels (seuil maximal) pour un autobus à essence.
3 Les problèmes à résoudre
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Le coût est l'obstacle majeur au développement de la pile à hydrogène. Actuellement, un bus à hydrogène coûte 6 fois plus cher qu’un bus diesel, bien que son coût énergétique reste 2 voir 3 fois plus élevé. Mais on espère une forte diminutuion du prix desdits autobus dans les 10 prochaines années.
Il faut savoir que le critère d’achat d’un bus diesel est le suivant :
prix du bus = coût de pétrole dans sa vie = coût de maintenance
Un bus coûtera donc en tout à une entreprise comme la RATP près de 600 00€.
Pour déjà essayer de répondre au problème financier, on peut penser que lorsque les bus à hydrogène seront produit en série, le prix de ceci diminuera. En effet, le prix du prototype d’un bus à hydrogène s’élève 1,2 millions € et le prix de la station service à hydrogène est de 2 millions € selon Air Liquide.
De plus, la fabrication de ces piles est très coûteuse, notamment à cause de la quantité non négligeable de platine nécessaire
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Un autre souci est celui de l'approvisionnement de l’hydrogène. En effet, sur Terre, l'hydrogène n'existe en grande quantité que combiné à l'oxygène, au souffre et au carbone au (combustibles fossiles de types gaz ou pétrole). La production de dihydrogène nécessite donc soit de consommer des combustibles fossiles soit de disposer d'énormes quantités d'énergie à faible coût, pour l'obtenir à partir de la décomposition de l'eau, par voie thermique ou électrochimique.
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La maîtrise de ce gaz pose également problème dans la mesure où c’est un gaz qui est explosif que l’on ne sait pas encore tout à fait maîtriser.
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Bien que la plupart des piles à combustibles ne soient qu’à l’état de prototypes, la durée de vie d’une pile à hydrogène est d’environ 40 000 h (4 ans 1/2).
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