L’hydrogène provient... du nucléaire !
L’hydrogène nous est volontiers présenté par les médias comme LA solution au remplacement des carburants d’origine pétrolière quand le pétrole sera devenu rare. J’avais eu l’occasion, dans un message du 16 septembre et un autre du 24 octobre, de vous signaler ma perplexité sur la source de cet hydrogène à la surface du globe et sur sa technique de production.
Car l’hydrogéne n’est pas en soi une source d’énergie primaire comme les énergies fossiles, les énergies renouvelables ou l’énergie nucléaire. Il n’existe pas à l’état libre, on ne le trouve que sous forme combinée, avec de l’oxygène sous forme d’eau, ou avec du carbone sous forme d’hydrocarbures. De ce fait, c’est le corps chimique le plus présent à la surface du globe. Par contre, il n’est qu’un vecteur d’énergie, comme l’électricité d’ailleurs, c’est-à-dire un média qui permet de convertir de l’énergie primaire en une énergie mobile et transportable.
On peut l’obtenir de différentes manières à l’état natif, soit à partir du pétrole par la technique du réformage catalytique, soit à partir de l’eau par électrolyse, ou encore, toujours à partir de l’eau, par dissociation de la molécule d’eau en hydrogène et oxygène, à haute température, c’est-à-dire vers 850 °C. Mais l’énergie nécessaire pour dissocier la molécule d’eau , que ce soit par l’électricité ou par la chaleur, est considérable, 250Kcal/mole d’eau dissociée.
Et donc, pour fournir l’électricité ou la chaleur pour dissocier l’eau en hydrogène et oxygène, il nous faut une source d’énergie primaire de masse et qui n’émette pas de CO2, puisque, désormais, il faut éliminer les sources de CO2 également. Vous avez deviné, ça ne peut être que l’énergie nucléaire !
Dans une version différente néanmoins des centrales nucléaires classiques pour fournir l’electricité. Car il apparaît qu’il est énergétiquement plus rentable de passer par la fourniture de chaleur au module de dissociation d’eau que de l’électricité. Areva a donc développé un prototype de centrale nucléaire calogène avec pour combustible des particules encapsulées de dioxide d’uranium fonctionnant en cycle combiné. Le coeur du réacteur calogène sera du genre monumental, avec un diamètre de 9 m sur une hauteur de 25.
Techniquement donc, il est tout à fait possible de produire de l’hydrogène à partir d’un réacteur nucléaire calogène suivi d’un module de dissociation d’eau.
Il reste à passer de l’hydrogène natif sous forme gazeuse, à une forme utilisable dans un véhicule, c’est-à-dire sous forme compressée, mais c’est une autre histoire.
Sur la plan financier, des éléments précis n’existent pas encore car il faudrait pouvoir intégrer la chaîne complète des coûts depuis la centrale nucléaire calogène, le module de dissociation d’eau, la fabrication d’hydrogène comprimé dans des réservoirs adaptés à son transport, le véhicule modifié pour fonctionner à l’hydrogène et les coûts de construction d’une chaîne de distribution d’hydrogène comprimé dans le monde. C’est dire que le problème est loin d’être résolu.
Neanmoins, c’est une solution techniquement viable apparemment, et nous n’en avons pas beaucoup de disponibles, alors elle mérite certainement d’être étudiée plus avant.
16 réactions à cet article
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“Solution acceptable au court terme : le nucleaire.”
Pas vraiment d’accord, je pense qu’au contraire il faut se débarasser au plus vite du nucléaire.
Au fur et à mesure que le temps passe de plus en plus de pays deviennent dépendants de l’énergie nucléaire (Chine, Brésil, Iran), augmantant de façon exponentielle les sources de pollution très dangereuses et avec des durées de vies séculaires.
Je pense que le nucléaire n’est pas une solution du tout mais une catastrophe en cours. Personne ne sait encore comment se débarasser des déchets radioactifs, ni des coeurs de centrales contaminés.
L’industrie du nucléaire est une aberration auquel il faut mettre un terme au plus vite possible. Elle cumule les problèmes du pétrole (sources minières limitées) à une dangerosité incroyable et très longue.
Je pense qu’il est encore plus urgent de sortir du nucléaire que du pétrole.
En ce qui concerne le pétrole, il faudrait prévilégier les bio-combustibles, dont l’exploitation ne demande pas de technologies nouvelles, et donner la priorité d’investissements en recherche aux énergies renouvelables du style vent, solaire, marémotrice, géothermie, etc.
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Prenons une perspective un peu plus large :
On prédit que l’uranium disponible sera épuisé dans un ou deux siècles. Si on tient compte de la consommation accrue par l’utilisation d’autres pays (entrée du Brésil, Chine, Inde dans le marché), qui ne fera que s’aggraver avec le renchérissement du pétrole, on ne devrait disposer que d’un sursis avec le nucléaire.
Donc inévitablement (après notre mort) les humains vont devoir survivre avec des énergies renouvelables. La question d’apprendre à survivre avec elles n’est pas une option, c’est une obligation.
Les appareils doméstiques vont devoir devenir bien plus économes. Actuellement par exemple la plupart de l’énergie consommée par les ordinateurs est dissipée en chaleur par des adaptateurs de courrant inéficaces et bon marché. Ce genre de gaspillages nous permettraient déjà d’économiser quelques centrales nucléaires.
Il faudra absolument miniaturiser tous les circuits pour diminuer leur consommation, et être beaucoup plus stricte sur ce qui peut être vendu dans le marché.
Il faut aussi savoir que tout le pétrole existant sur terre ne correspond qu’à quelques minutes de rayonnement solaire sur la terre. Il y a donc de la marge, même si les rendements actuels sont insuffisants, j’en suis conscient.
Finalement, en ce qui concerne la dangerosité du nucléaire, ce qui me gêne est des événements comme Tchernobyl, qui ont rendu des régions entières invivables pour des décennies/siècles, et un nombre inconnu de victimes.
Quant à la question des déchêts, cela me fait bien rire, ça fait des décennies qu’on se penche sur la question, sans aboutir à une solution. Heureusement qu’on a une loi pour nous la pondre :)
Tout cela pour chauffer notre eau ou regarder la télé, je pense que c’est un non sens.
Quand à l’ITER, absolument rien ne nous garanti que cela marchera, et à temps. Si vous êtez prêt à prendre ce genre de risques, alors autant investir dans des technologies d’économie d’énergie et de meilleure exploitation d’énergies renouvelables.
Je ne suis pas opposé aux recherches sur l’ITER, mais je pense qu’on devrait investir bien plus dans les deux domaines que j’ai mentionné.
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“c’est la logique normale du monde industriel de chercher en permanence des méthodes de fabrication et d’utilisation moins couteuses.”
Je suis bien d’accord avec vous dans le cadre d’un marché parfait, avec une ouverture complète et une information totale.
Dans la pratique l’industrie est sensible aux coûts dont elle est redevable, et ignore ceux pour lesquels elle n’a pas à répondre.
Fabriquer des transformateurs bon marché et peu performants est bien la meilleure stratégie économique dans un marché qui ne tient pas compte des coûts de reciclage, et des dégats environnementaux.
Pour que votre phrase soit correcte, il faudrait que à la vente, les transformateurs subissent une surtaxe, permettant de dédommagemer la consommation excessive d’énergie et les coûts environnementaux qu’elle occasionne.
Autrement ce ne sont pas les pollueurs qui payent, et n’ont aucune incitation à changer leurs pratiques.
Pour ce qui est le couvrir la terre de paneaux solaires, ou les côtes de héoliennes, ce sont les signes d’un raisonnement simpliste. Il n’y a pas UNE solution pour ce problème. Il va falloir gérer toute une panoplie de solutions adaptées aux réalités locales : géothermie pour les uns, héoliennes pour d’autres, solaire, etc.
Je suis bien conscient des limites physiques de chacune de ces possibilités, et c’est pour cela que nous devrons avoir une attitude plus créative par rapport à ces problèmes.
Encore une fois en ce qui concerne l’ITER, peut être qu’on y arrivera en 2050 ou 2100, ou peut être pas. On a mis un homme sur la lune il y a quarante ans, mais les ordinateurs restent toujours plus stupides qu’une mouche. Le progrés scientifique n’est pas linéaire, et des goulots d’étranglement peuvent se produire.
Nous ne pouvons pas placer notre avenir énergétique dans le dévelopment d’une technologie qui n’existe pas encore. C’est encore plus téméraire que de vouloir subvenir à tous les besoins énergétiques par les énergies renouvelables.
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