Moteurs à combustion interne à hydrogène, avantages et inconvénients

Il y a ceux qui disent que l'avenir de la mobilité sera uniquement électrique et ceux qui pensent que d'autres technologies peuvent contribuer de manière significative à la décarbonisation des transports. Il s'agit notamment de l'hydrogène et, en particulier, de l'hydrogène utilisé dans les moteurs à combustion interne.

Une étude d'IDTechEx, une société britannique spécialisée dans l'analyse des secteurs liés aux nouvelles technologies, offre aujourd'hui un aperçu des opportunités liées précisément à ce type de propulsion dans vingt ans. L'objectif est simple : comprendre si un moteur traditionnel peut rester en vie tout en se transformant en un objet zéro émission de manière économiquement durable.

L'hydrogène comme alternative à l'énergie électrique

Le rapport, intitulé "Hydrogen Internal Combustion Engines 2025-2045 : Applications, Technologies, Market Status and Forecasts", se concentre sur les aspects techniques et économiques des moteurs à combustion interne alimentés à l'hydrogène. Il tente ainsi de comprendre si ces moteurs vont s'imposer, dans quelle mesure et où.

Le fait est que, bien que les voitures électriques puissent être utilisées à de nombreuses fins liées à la mobilité, il reste encore des obstacles à surmonter. L'autonomie limitée de certains modèles, les coûts associés aux batteries et le temps nécessaire pour les recharger. Ainsi, pour des besoins spécifiques (comme le transport longue distance, par exemple), des solutions alternatives peuvent peut-être être utilisées.

De nombreux nœuds à dénouer

IDTechEx explique d'abord comment fonctionne un moteur à combustion interne alimenté à l'hydrogène (H2ICE). Il y a des défis à relever. La base de départ est celle d'un groupe motopropulseur technique normal, mais pour s'adapter à la combustion de l'hydrogène, il doit nécessairement subir quelques modifications.

Principalement au niveau de l'injection et, bien sûr, du stockage du carburant. En ce qui concerne ce dernier aspect, il suffit de dire qu'à température et pression ambiantes, le carburant diesel a 3 000 fois l'énergie de l'hydrogène gazeux pour le même volume occupé. Cela signifie que l'hydrogène doit être stocké dans des réservoirs à haute pression ou, comme cela a été expérimenté récemment, même à l'état liquide.

La Toyota Mirai, l'une des rares voitures sur le marché à être équipée d'une pile à combustible.

Ce sont des aspects que l'on ne peut ignorer. Tout comme, au-delà de l'exploitation au sens strict, on ne peut ignorer toute la chaîne de production d'hydrogène vert ou, en changeant de perspective, le fait qu'un groupe motopropulseur à hydrogène doté de la technologie des piles à combustible (FCEV) a besoin de moins d'hydrogène pour parcourir un certain nombre de kilomètres.

Est-ce seulement pour les camions ?

Compte tenu de toutes ces considérations, IDTechEx est convaincu que les moteurs à combustion interne à hydrogène ne seront utilisés que dans des applications particulières. Par exemple, dans le transport lourd à longue distance, qui bénéficiera de grands réservoirs et de temps de ravitaillement courts.

Selon IDTechEx, le secteur des camions à hydrogène équipés de moteurs à combustion interne connaîtra un taux de croissance annuel moyen de 38 % d'ici à 2045, ce qui se traduira par la mise en circulation de quelque 63 000 véhicules équipés de ce type d'alimentation d'ici à 20 ans.

Et les voitures ? Elles n'atteindront probablement pas des parts de marché significatives. Toyota ne semble pas d'accord. Et il n'est pas le seul.

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