Motorisation alternative Hydrogène : alternative crédible au diesel ou impasse technologique ?

BE Terre-net Média

Dans un contexte où la fin du diesel paraît désormais inéluctable à moyen terme, focus sur la technologie de la pile à combustible à hydrogène (ou dihydrogène plus exactement). Quels sont les intérêts de cette technologie et les contraintes à sa mise en place ? Où en est-on dans l’agricole ? L’exemple du tractoriste New Holland.

Tracteur NH2 Tracteur NH2, une alternative au diesel ? (©New Holland)

P roblèmes de santé publique, scandale des logiciels chez Volkswagen ou encore fiscalité moins avantageuse , le diesel risque de voir sa cote d’amour chuter dans le secteur automobile. Par ailleurs, le Center of Automotive Management (institut scientifique indépendant allemand) a décerné début octobre le prix de l’innovation automobile de la décennie à Toyota, pour sa berline Mirai (« Futur » en Japonais), animée par une pile à combustible à hydrogène. Une technologie qui existe depuis près de 20 ans et qu’exploite également Honda avec sa FCV, présentée au salon de Tokyo fin octobre. Miraï et FCV arriveraient sur le marché français en 2017.

Une technologie propre

Concernant le fonctionnement d’une pile à combustible , il est relativement simple, avec la transformation de l’énergie chimique d’un combustible en énergie électrique, grâce à une oxydation de ce dernier. Dans le cas de l’utilisation de dihydrogène (H2) :

2 H2 + O2 => 2 H2O + énergie électrique

Cette réaction présente l’intérêt de ne rejeter aucune émission polluante  (gaz à effets de serre ou particules) ! Il faut par ailleurs noter que le courant électrique obtenu est continu, et qu’il est possible de favoriser cette réaction chimique en utilisant du platine comme catalyseur. Une matière dont le prix important pèse sur le coût de fabrication de la pile.

Dans l’agricole, la référence à l’hydrogène fait immédiatement penser au tracteur New Holland NH2, dévoilé au SIMA 2009. Sous son look futuriste, une base de tracteur T6000 sur laquelle le constructeur a greffé un réservoir à hydrogène, qui alimente une pile à combustible. L’énergie produite est utilisée par deux moteurs électriques (un pour la traction, l’autre pour la prise de force et les auxiliaires), pour une puissance développée proche de 110 ch et une autonomie annoncée à 1h30. Une double spécificité technique à retenir : le moteur électrique fait office de transmission à variation continue pour délivrer sa puissance et permet également d’avoir une prise de force à variation continue.

Aller plus loin que la protection de l’environnement

Les avantages de ce prototype vont bien au-delà de l’intérêt environnemental, avec par exemple l’absence de boîte de vitesses et donc des pertes d’énergie adjacentes, ou une puissance délivrée selon les besoins. Sans oublier le gain de confort pour l’opérateur grâce à un fonctionnement aussi bruyant qu’un monastère tibétain.

Deux ans plus tard, à l’occasion de l’Agritechnica 2011, New Holland améliore le concept et dévoile une nouvelle génération de tracteurs à hydrogène. Tout en conservant les intérêts environnementaux de son aîné, ce prototype affiche une puissance de 140 ch et une autonomie doublée (annoncée à 3-4h). Reste toutefois la contrainte du prix des piles à combustibles, qui limite le développement de ce tracteur.

En attendant de pouvoir solutionner ces contraintes, le constructeur italien étudie depuis fin 2013 une autre piste technologique, reposant sur une motorisation utilisant du méthane, un 4 cylindres de 3 litres développant 135 ch. Baptisé «  Méthane Power  », ce tracteur, reposant sur un châssis de T6.140, embarque 9 réservoirs de gaz comprimé, soit une autonomie d’environ une demi-journée.

Une solution permettant de se passer des énergies fossiles (le méthane étant idéalement produit sur la ferme) et de travailler sans émettre de particules.

Mais que font les autres constructeurs ? 

New Holland n’est pas le seul constructeur à préparer les moteurs de demain. Un prototype de réservoir contenant près de 2 kg d’hydrogène a ainsi été réalisé et testé par le CEA (Commissariat à l’Energie Atomique) fin 2011, en collaboration avec Agco pour une application tracteur. La chaleur de la pile à combustible, à environ 60°C, suffit à libérer l’hydrogène du réservoir. 

Dans le même esprit, John Deere a présenté en 2003 déjà, un Gator avec une pile à combustible hydrogène de 20 kW. Toutefois, ces groupes ne communiquent que très peu sur ces innovations en devenir.

Un problème économique, pas technologique

Prochaine étape en date, d’ici cinq ans : associer le méthane et l‘hydrogène dans l’alimentation du tracteur. Une solution qui permet de conserver l’intérêt environnemental de ce modèle et de limiter les transformations sur le tracteur (celui-ci continue d’utiliser un moteur thermique, mais sans Gnr, comme sur le Méthane Power) tout en augmentant significativement l’autonomie. En effet, à volume équivalent, le dihydrogène permet de stocker plus d’énergie que le méthane.

Le dihydrogène est incorporé au méthane avec une proportion de 30 % maximum, de manière à conserver la maîtrise de l’auto-inflammation.

Cette voie sera une étape intermédiaire avant l’adoption de la pile à combustible, prévue d’ici 10 ans, en fonction de l’évolution du coût de cette technologique. « Aujourd’hui, le développement d’un tracteur fonctionnant à l’hydrogène est plus un problème économique que technologique » explique New Holland.


© Tous droits de reproduction réservés - Contactez Terre-net

Tags

A lire également

Chargement des commentaires


Contenu pour vous