L'enfer et l'hydrogène

L'article suivant paraît dans le numéro de mars/avril 2007 de Revue de la technologie.

La berline BMW Hydrogen 7 brûle de l'hydrogène ou du gaz dans un moteur à combustion interne; l'hydrogène liquide est stocké dans un réservoir lourd monté sur le coffre.

Au moment où Klaus Draeger, directeur de la recherche et du développement de BMW, a pris le micro dans un hôtel de Berlin l'automne dernier, le ventre des journalistes rassemblés était plein de juleps à la menthe – et tout a commencé à avoir un sens. Peut-être que la crise pétrolière mondiale et la menace du changement climatique pourraient être judicieusement traitées en utilisant l'hydrogène comme carburant de transport. Draeger a esquissé la vision séduisante d'un avenir dans lequel les voitures de luxe hautes performances brûlent de l'hydrogène et émettent principalement de la vapeur d'eau. L'hydrogène pourrait un jour être fourni par des sources d'énergie renouvelables, a-t-il déclaré, et personne n'aurait à faire de sacrifices. Et nous, journalistes, pouvions conduire les premières voitures de ce type le lendemain.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mars 2007

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Vous serez des pionniers ! Vous serez assis au volant de l'Hydrogen 7, traversant Berlin et la campagne. Et pour la première fois, vous conduirez cette berline de luxe à hydrogène, s'est exclamé Draeger, en utilisant le britishisme pour berline. BMW prêtera 100 de ces voitures à des personnalités publiques encore anonymes dans le cadre de sa campagne promotionnelle mondiale sur l'énergie propre. À certains égards, la campagne ressemble à l'effort de GM pour vanter son propre programme de voitures à hydrogène. GM se concentre sur une voiture futuriste à pile à combustible. La version BMW utilise la combustion interne : elle brûle de l'hydrogène au lieu d'écrémer ses électrons. Même message, cependant : l'hydrogène est la réponse.

Les experts vous diront que l'hydrogène a la plus grande possibilité de remplacer les combustibles fossiles, a expliqué Draeger, au fur et à mesure que le vin coulait. Veuillez voir l'Hydrogen 7 comme une offre. Nous ne pouvons faire de cette voiture une réalité qu'avec nos partenaires de la science politique, du monde de l'entreprise, de l'industrie de l'énergie. Il a conclu en appelant les politiciens du monde entier à rendre abordables la production, la livraison et le stockage d'hydrogène propre.

Le lendemain, j'ai jeté un coup d'œil à l'Hydrogen 7. De l'extérieur, elle ressemblait à une berline de luxe à quatre portes BMW normale. J'ai ouvert le coffre et j'ai été émerveillé par le lourd réservoir en acier qui contenait de l'hydrogène liquide à -253 ºC. En conduisant, j'ai appuyé sur un bouton du volant pour passer de l'essence à l'hydrogène ; Je n'ai noté aucun hoquet, juste un bruit de moteur plus aigu. La voiture est très belle. Mais cela a-t-il un sens environnemental?

La réponse simple est non. Dans le contexte de l'économie énergétique globale, une voiture comme l'Hydrogen 7 produirait probablement beaucoup plus d'émissions de dioxyde de carbone que les voitures à essence disponibles aujourd'hui. Et changer ce calcul nécessiterait de multiples percées – qui, étude après étude, ont prédit qu'il faudrait des décennies, si elles arrivent du tout. En fait, l'Hydrogen 7 et ses cousins ​​​​à pile à combustible à hydrogène sont, à bien des égards, de simples distractions flash produites par les constructeurs automobiles qui devraient prendre des mesures immédiates plus fortes pour réduire les émissions de gaz à effet de serre de leurs voitures. En 2003, les émissions des transports représentaient un tiers de toutes les émissions de dioxyde de carbone aux États-Unis.

Personne n'a fait valoir ce point plus clairement que Joseph Romm dans Enfer et hautes eaux . Romm est un physicien formé au MIT qui a géré des programmes d'efficacité énergétique au département américain de l'Énergie pendant l'administration du président Clinton et dirige maintenant un cabinet de conseil appelé Center for Energy and Climate Solutions. Son livre fournit un résumé précis de ce que l'on sait sur le réchauffement climatique et le changement climatique, un programme sensé pour la technologie et la politique, et une introduction à la façon dont la désinformation politique a sapé la science climatique. À son avis, la rhétorique des percées technologiques – y compris l'accent mis par le président Bush et certains dans l'industrie automobile sur une future économie de l'hydrogène – ne fournit guère plus qu'une couverture officielle pour l'inaction à court terme.

Romm rappelle le consensus scientifique croissant : il faut réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre pour éviter les pires effets du réchauffement climatique. Par conséquent, selon Romm, le travail des dirigeants politiques est clair. Entre autres choses, ils doivent adopter rapidement des normes d'efficacité plus strictes pour les maisons, les bureaux et l'industrie ; exiger des augmentations strictes de l'économie de carburant automobile, ce qui signifie l'adoption généralisée de voitures ultra-efficaces, y compris les hybrides ; et construire autant de centrales éoliennes et solaires que possible, tout en développant prudemment l'énergie nucléaire. Romm soutient même que nous pourrions réduire les émissions de dioxyde de carbone à l'échelle nationale des deux tiers sans augmenter la facture d'électricité annuelle de qui que ce soit. Il cite les trente dernières années d'investissements agressifs de la Californie dans des technologies énergétiques plus propres et des programmes d'efficacité énergétique. Lorsque ces investissements sont amortis, les coûts restent stables tandis que la consommation électrique et les émissions de dioxyde de carbone chutent. Aujourd'hui, écrit Romm, un Californien a une facture d'électricité pas plus élevée que l'Américain moyen, mais ne génère qu'un tiers du dioxyde de carbone.

La raison pour laquelle les voitures à hydrogène produiraient plus d'émissions de dioxyde de carbone que les voitures ordinaires commence par le fait qu'il faut de l'énergie pour produire de l'hydrogène. Une façon de produire de l'hydrogène est de l'extraire directement des combustibles fossiles ; en effet, une étude de la National Academy of Sciences de 2004 a prédit que les combustibles fossiles seraient la principale source d'hydrogène pendant plusieurs décennies. L'autre façon est de diviser les molécules d'eau en utilisant l'électricité. Naturellement, BMW évoque cette approche, envisageant une électricité qui serait à terme fournie par des sources renouvelables. Les brochures BMW présentent l'Hydrogen 7 garé devant des éoliennes et des panneaux photovoltaïques brillants. Mais les sources renouvelables ne fournissent que 2% de l'électricité mondiale (sans compter les 16% de l'hydroélectricité). Le charbon, en revanche, en fournit 39 % et est le pire émetteur de dioxyde de carbone, watt pour watt. De toute évidence, une grande utilité pour l'énergie renouvelable est de remplacer l'énergie au charbon. Mais vaut-il la peine d'en détourner ne serait-ce qu'une petite partie vers la fabrication d'hydrogène ?

Selon l'analyse de Romm, les calculs pour les voitures à hydrogène ne fonctionnent tout simplement pas. Brûler du charbon pour produire un mégawattheure d'électricité produit environ 2 100 livres de dioxyde de carbone. Il s'ensuit qu'un mégawattheure d'énergie renouvelable peut éviter ces émissions. L'utilisation de cette électricité pour produire de l'hydrogène produirait suffisamment de carburant pour qu'une voiture à pile à combustible parcoure environ 1 000 miles, dit Romm. Mais parcourir ces 1 000 miles dans une voiture à essence qui obtient 40 miles par gallon ne produirait que 485 livres de dioxyde de carbone. En ce sens, dit Romm, un véhicule alimenté par des piles à combustible à hydrogène créerait indirectement quatre fois les émissions de dioxyde de carbone des voitures à essence les plus efficaces d'aujourd'hui.

Et les chiffres pour l'Hydrogen 7 sont pires, car il brûlures hydrogène. La combustion produit un couple excitant, mais elle est beaucoup moins efficace que la technologie des piles à combustible. Compter également contre l'Hydrogen 7 est le fait qu'il stocke l'hydrogène sous forme liquide; le refroidissement de l'hydrogène et sa compression sous forme liquide consomment plus d'énergie que son stockage sous forme de gaz comprimé. Il est sûr de dire que c'est une activité inutile, dit Romm. BMW a réussi à développer le véhicule le moins efficace que vous puissiez inventer.

La nouvelle voiture de BMW est une merveilleuse pièce d'ingénierie. Mais c'est aussi une distraction par rapport aux vrais enjeux : nous devons aujourd'hui brûler moins d'énergie fossile et réduire nos émissions de gaz à effet de serre. Les constructeurs automobiles innovants comme BMW devraient mettre leurs remarquables compétences au service de la fabrication de voitures plus efficaces, comme la nouvelle berline économique 118d de BMW, qui parcourt en moyenne 50 milles au gallon. Mais l'Hydrogen 7 n'est pas la nouvelle norme de mobilité durable et sans polluants proclamée par BMW. L'offre de Draeger est une offre que nous serions sage de refuser.

Enfer et hautes eaux : réchauffement climatique – la solution et la politique–et ce que nous devrions faire
Par Joseph J. Romm William Morrow, 2007, 24,95 $

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