Les problèmes d’environnement

Les véhicules hybrides :
Les véhicules hybrides constituent une solution intermédiaire entre les véhicules conventionnels et les véhicules électriques. Leur conception peut toutefois trahir une philosophie radicalement différente.

Le concept est de faire fonctionner le moteur thermique à une charge légèrement plus élevée que nécessaire, et utiliser ce surplus d'énergie mécanique pour charger une batterie. Le rendement du moteur augmentant vite à faible charge, ce surplus d'énergie est presque gratuit.

(Ceci est vrai pour les moteurs « essence », les moteurs diesels sont beaucoup moins sujets à des variation de rendement en fonction de la charge).

Les véhicules à pile à combustible :

Les piles à combustibles sont basées sur le principe de la conversion du combustible (de l'hydrogène le plus souvent, parfois du méthanol) en électricité.

C'est en quelque sorte une pile électrique dont le combustible est l'hydrogène et dont le résidu (déchet) est l'eau.


Une cellule élémentaire est constituée de 3 éléments : deux électrodes, et un électrolyte. Les deux électrodes sont séparées par l'électrolyte. A l'anode, on amène le combustible (le plus souvent de l'hydrogène, parfois du méthanol). La cathode est alimentée en oxygène (ou plus simplement en air, enrichi ou non en oxygène).

Les avantages :

- un haut rendement énergétique : Il dépend du type de pile, mais varie entre 40 et 70% (rappel : en comparaison, un moteur thermique d'automobile a un rendement qui varie entre 25 % et 30%).
- peu bruyante
- la compacité
- les émissions polluantes au moment de l’utilisation "quasiment" nulles
- pas de vibration (pas de pièces tournantes)

Les inconvénients :

- le coût : Les piles à combustibles utilisent des catalyseurs. Ce genre de catalyseurs (métaux précieux et/ou rares) ont deux défauts. Ils sont chers et peuvent être empoisonnés par des réactifs insuffisamment purs. C'est d'ailleurs pour permettre l'utilisation de pots catalytiques que l'on a fait des essences sans plomb (car le plomb pollue les catalyseurs)
- la pollution : Une pile fonctionnant uniquement à l'hydrogène ne produit aucun polluant. Par contre les pile à combustibles utilisant de l'éthanol ou méthanol rejètent du gaz carbonique (CO2), du méthane (CH4), et du monoxyde de carbone (CO, en très faible quantité).
- la durée de vie : Aujourd'hui, elle n'est que de quelques milliers d'heures. Pour être intéressantes, les piles doivent atteindre une durée de vie de 20 000 à 40 000 heures (entre 2 et 5 ans).
- la disponibilité des combustibles de qualité adéquate : Qui dit nouveau carburant, dit nouveau réseau de distribution. Nous sommes actuellement équipés de pompes à essence. Si nous voulons mettre en service la distribution du méthanol, il faudra supprimer une pompe de et la remplacer par une pompe méthanol. Il faut savoir également que la pile à hydrogène est fort exigeante quant à la qualité du combustible, trop d'impuretés rendraient le catalyseur inopérant.
- la fabrication : les piles à combustibles sont un thème récurrent dont un des obstacles au développement est, outre les catalyseurs, toute l'infrastructure autour de la cellule d'électrolyse proprement dite. Ceci en interdit donc une réalisation domestique (voir ci-dessous production d’hydrogène)
- production d'hydrogène : Le problème réside (entre autres) dans la production d'hydrogène. En effet si sa combustion est totalement non polluante, il n'en va pas de même pour sa production.

Ainsi, le reformage du gaz naturel (méthane CH4) pour produire de l’hydrogène dégage du dioxyde de carbone (à moins de le produire à partir d'eau par électrolyse, et de récupérer l'oxygène comme comburant mais il faudrait alors de très grandes quantités d'électricité.

Sources :
http://www.manicore.com

http://www.demain-la-terre.net

http://www.wwf.fr

http://fr.ekopedia.org/Voiture