. COMBIEN DE PANNEAUX SOLAIRES FAUT-IL POUR REMPLIR UNE VOITURE À HYDROGÈNE? - ÉNERGIE

Combien de panneaux solaires faut-il pour remplir une voiture à hydrogène?

Station à hydrogène Toyota Mirai
Toyota

Les scientifiques de Stanford trouvent un moyen de retirer l'hydrogène de l'eau de mer. Est-ce important?

Chaque fois que les mots "hydrogène" apparaissent, je veux crier en gras que s'il est fabriqué par électrolyse, "L'HYDROGÈNE N'EST PAS UN CARBURANT, C'EST UNE BATTERIE!" Dans Fast Company, Adele Peters écrit que les scientifiques ont trouvé un nouveau moyen de produire du carburant à partir d’eau de mer.

faire de l'hydrogène

© Stanford University Crédit d'image: Gracieuseté de H. Dai, Yun Kuang, Michael Kenney

Elle décrit une nouvelle amélioration dans laquelle l'hydrogène peut maintenant être électrolysé à partir d'eau de mer sans que les anodes ne se dissolvent à cause du sel. Les chercheurs de Stanford ont découvert comment enduire l'anode pour l'empêcher de se corroder, selon le communiqué de presse:

Les chercheurs ont découvert que s’ils recouvraient l’anode de couches riches en charges négatives, celles-ci repoussaient le chlorure et ralentissaient la dégradation du métal sous-jacent .... Sans le revêtement chargé négativement, l’anode ne fonctionne que pendant environ 12 heures. L'eau de mer, selon Michael Kenney, un étudiant diplômé du laboratoire Dai et co-auteur principal du document. "Toute l'électrode tombe en morceaux, " dit Kenney. "Mais avec cette couche, il est capable d'aller plus de mille heures."

Peters chez Fast Company écrit:

Le carburant pourrait théoriquement être largement utilisé dans les transports, des voitures aux avions ... Les piles à combustible à hydrogène pourraient également stocker de l'électricité provenant de centrales électriques ou dans des maisons.

C'est ce qui me rend fou. Ok, c’est vrai que nous avons beaucoup d’eau salée. Mais cela ne change en rien la physique ou la chimie de la quantité d'énergie nécessaire pour scinder l'eau en hydrogène et oxygène. C'est beaucoup d'énergie; Prenons un exemple et examinons la thermodynamique de l'utilisation d'une Toyota Mirai sous hydrogène d'eau de mer (et j'apprécie les critiques de mes calculs ici).

l'électrolyse de l'eau prend de l'énergie

électrolyse de l'eau prend de l'énergie / tableur par Lloyd Alter / CC BY 2.0

Pour électrolyse un kilogramme d'eau en hydrogène et en oxygène, il faut 4, 41 kWh d'énergie électrique et fournit 110 grammes d'hydrogène. Cela poussera une Toyota Mirai d’environ 110 mètres (c’était un facteur 100, merci Eric).

Faire fonctionner un Mirai prend beaucoup d'hydrogène

Faire fonctionner un Mirai prend beaucoup d’hydrogène / Tableur par Lloyd Alter / CC BY 2.0

Pour remplir son réservoir, il faudrait électrolyser 45 kg d'eau et il faudrait près de 200 kWh d'électricité pour parcourir les 500 km de Mirai, soit deux fois plus d'électricité que celle nécessaire pour conduire une Tesla. même distance.

Produire autant d'électricité nécessite beaucoup de panneaux solaires.

Produire autant d'électricité nécessite beaucoup de panneaux solaires / Tableur par Lloyd Alter / CC BY 2.0

Pour produire l’électricité nécessaire au remplissage d’un Mirai tous les jours, il faudrait 2 858 pieds carrés de panneaux solaires sous le soleil de Phoenix. Dans d'autres régions du pays, cela pourrait prendre deux fois plus.

Et tout cela fonctionne à 100% d'efficacité sans pertes d'hydrogène, même si la petite molécule fuit à travers presque tout et réagit avec presque tout le reste.

Plus de 95% de l'hydrogène est à présent fabriqué à partir de gaz naturel. Il s'agit donc fondamentalement d'un combustible fossile. Le produire à partir d’électricité consomme énormément d’énergie et est finalement deux fois moins efficace qu’une batterie conventionnelle. Pour alimenter des voitures électriques avec des énergies renouvelables, il faudrait des hectares, des hectares, des kilomètres carrés de panneaux solaires ou une pile de réacteurs nucléaires, ce qui explique pourquoi l'industrie nucléaire a toujours été un partisan de l'économie de l'hydrogène.

Mais sans ces armes nucléaires ou ces catalyseurs magiques qui changent les chiffres, l'idée que nous pourrions faire fonctionner des avions, des trains et des voitures à l'hydrogène n'est qu'un fantasme. Nous n'avons pas le temps et les énergies renouvelables, et nous avons de véritables alternatives, comme les vélos et les trains électriques. Ou pour paraphraser Mal dans Serenity, "C'est une longue attente pour qu'un train à l'hydrogène ne vienne pas."

Un intervenant a en fait résumé tout cela magnifiquement dans un précédent article sur les trains à hydrogène:

La physique, les gens, la physique! Les atomes d'hydrogène étant très petits, les atomes s'échappent de tout conteneur, tout comme l'hélium s'échappe des ballons pour la même raison.
La chimie, les gens, la chimie! L'hydrogène est également très réactif, il est donc difficile de rester pur et d'empêcher votre conteneur / pipeline de réagir avec.
L'économie, les gens, l'économie! Ce n'est pas parce que vous avez fabriqué de l'hydrogène par électrolyse en classe de sciences que c'est économique.