Nous avons récemment écrit sur le regain d'intérêt du gouvernement américain pour la pile à combustible et donc de l'hydrogène comme vecteur d'énergie pour les transports [1].
Le gouvernement a des raisons politiques et écologiques pour développer ce mode de transport. Le discours a changé depuis la sensibilisation écologique réalisée en partie par Al Gore et son film "An inconvenient truth": les climato-sceptiques sèment le doute sur la véracité de l'impact de l'homme sur le climat [2]. Cependant un fait est indéniable : les Etats-Unis importent environ neuf millions de barils de pétrole chaque jour [3]. Cette dépendance énergétique vis-à-vis de pays étrangers et le récent revirement du prix du gaz, grâce à l'exploitation des gaz de schistes américains, recentre le débat sur des solutions énergétiques plus ou moins propres permettant de limiter la dépendance énergétique. L'hydrogène, comme vecteur d'énergie, fait partie de ce portefeuille de solutions.
Les véhicules électriques sont actuellement sur le devant de la scène mais, pour certains usages, l'hydrogène pourrait être plus intéressant dans les prochaines décennies (en espérant que la source d'hydrogène soit propre). La Californie devient le pionnier américain dans les transports sans émissions de gaz à effet de serre et particules en faisant la promotion des alternatives, en les finançant et les testant.
L'hydrogène pour les transports publics
=> première borne de recharge dans la baie de San Francisco
Mardi 9 Mars, a eu lieu l'inauguration d'une centrale de production et de distribution d'hydrogène à Emeryville près de San Francisco. Cette station, qui a été mise en fonctionnement à la fin de l'année 2011, a pour but d'alimenter la nouvelle génération de bus à pile à combustible d'AC Transit (compagnie locale de transport).
La station est un démonstrateur de "l'hydrogène renouvelable". 510kW de panneaux photovoltaïques alimentent en électricité un électrolyseur (de Proton OnSite) produisant localement de l'hydrogène qui est ensuite stocké sous pression. Cette installation permet de produire 65 kg d'hydrogène par jour, soit environ 15% des 420 kg que la station de stockage est capable de servir, l'hydrogène manquant étant fourni par Linde.
D'un point de vue pratique, remplir le réservoir d'hydrogène d'un bus est devenu aussi rapide qu'avec du diesel, grâce à une technologie de compression et de transfert permettant un débit allant jusqu'à 5 kg/min. Lors du transfert d'hydrogène, un système centralisé de maintenance permet de collecter et suivre les performances d'utilisation des bus.
Les bus sont équipés d'une pile à combustible de 120 kW de UTC Power et d'une batterie lithium ion d'Ener1 de 21kWh. Cette batterie est en charge de la récupération d'énergie lors du freinage et d'une fourniture de puissance en cas de besoins importants. C'est donc un système hybride série utilisant une pile à combustible et une batterie.
Le gouvernement a des raisons politiques et écologiques pour développer ce mode de transport. Le discours a changé depuis la sensibilisation écologique réalisée en partie par Al Gore et son film "An inconvenient truth": les climato-sceptiques sèment le doute sur la véracité de l'impact de l'homme sur le climat [2]. Cependant un fait est indéniable : les Etats-Unis importent environ neuf millions de barils de pétrole chaque jour [3]. Cette dépendance énergétique vis-à-vis de pays étrangers et le récent revirement du prix du gaz, grâce à l'exploitation des gaz de schistes américains, recentre le débat sur des solutions énergétiques plus ou moins propres permettant de limiter la dépendance énergétique. L'hydrogène, comme vecteur d'énergie, fait partie de ce portefeuille de solutions.
Les véhicules électriques sont actuellement sur le devant de la scène mais, pour certains usages, l'hydrogène pourrait être plus intéressant dans les prochaines décennies (en espérant que la source d'hydrogène soit propre). La Californie devient le pionnier américain dans les transports sans émissions de gaz à effet de serre et particules en faisant la promotion des alternatives, en les finançant et les testant.
L'hydrogène pour les transports publics
=> première borne de recharge dans la baie de San Francisco
Mardi 9 Mars, a eu lieu l'inauguration d'une centrale de production et de distribution d'hydrogène à Emeryville près de San Francisco. Cette station, qui a été mise en fonctionnement à la fin de l'année 2011, a pour but d'alimenter la nouvelle génération de bus à pile à combustible d'AC Transit (compagnie locale de transport).
La station est un démonstrateur de "l'hydrogène renouvelable". 510kW de panneaux photovoltaïques alimentent en électricité un électrolyseur (de Proton OnSite) produisant localement de l'hydrogène qui est ensuite stocké sous pression. Cette installation permet de produire 65 kg d'hydrogène par jour, soit environ 15% des 420 kg que la station de stockage est capable de servir, l'hydrogène manquant étant fourni par Linde.
D'un point de vue pratique, remplir le réservoir d'hydrogène d'un bus est devenu aussi rapide qu'avec du diesel, grâce à une technologie de compression et de transfert permettant un débit allant jusqu'à 5 kg/min. Lors du transfert d'hydrogène, un système centralisé de maintenance permet de collecter et suivre les performances d'utilisation des bus.
Les bus sont équipés d'une pile à combustible de 120 kW de UTC Power et d'une batterie lithium ion d'Ener1 de 21kWh. Cette batterie est en charge de la récupération d'énergie lors du freinage et d'une fourniture de puissance en cas de besoins importants. C'est donc un système hybride série utilisant une pile à combustible et une batterie.
Architecture des bus à pile à combustibles utilisé par AC transit et ZEBACrédits : MST
=> Une initiative groupée
Cette station fait partie du programme HyRoad développé par AC et financé par plusieurs acteurs : California Energy Commission, California Air Ressource Board, Bay Area Air Quality Management District, Metropolitan Transportation Commission et Federal Transit Administration. Le but de ce programme est de démontrer la viabilité de la pile à combustible dans les transports en commun avec l'aide des industriels développant les technologies nécessaires.
L'initiative n'est pas uniquement menée par AC transit, mais elle est partagée avec un groupe d'agences de transport local qui exploite 12 bus à hydrogène en fonctionnement sur les routes de la baie. Ce groupe appelé ZEBA (Zero Emission Bay Area) est composé de Golden Gate Transit, MUNI, Smatrans et VTA dont l'ensemble des services couvre une population d'environ 6,8 millions de personnes.
=> Infrastructures développées
Le programme HyRoad de AC Transit comporte une autre station réalisée par Linde, d'une capacité de distribution totale de 360 kg par jour. Installée à Oakland, elle utilise des gaz issus de déchetteries ou d'élevages animaliers pour alimenter des piles à combustibles (fonctionnant au méthane) capable de produire une puissance de 400 kW pour les bâtiments. L'énergie est également utilisée pour alimenter des électrolyseurs qui produisent jusqu'à 65 kg d'hydrogène par jour. [4]
Le programme HyRoad sensibilise également les utilisateurs et les jeunes par l'intermédiaire du Lawrence Hall of Science de l'université de Berkeley et par un site d'information en ligne (http://sepuplhs.org/high/hydrogen/). L'évaluation globale et le suivi du projet sont fait par le NREL (National Renewable Energy Laboratory).
Ce programme pionnier aux Etats-Unis permet de tester la faisabilité technologique et économique de ce mode de transport public propre grâce au soutien d'industriels développant des technologies et des subventions d'agences locales, californiennes et fédérales.
Participation du public et premières voitures à hydrogène dans la baie
Alors que la région de Los Angeles, et donc le sud de la Californie, était jusqu'à présent le terrain d'expérimentation des véhicules à hydrogène pour les Etats-Unis, une "pompe" accessible au public a été ajoutée à l'installation d'AC transit à Emeryville grâce à une bourse du California Air Ressource Board (CARB). Cette première station dans la Californie du Nord va permettre de créer un marché de test pour les véhicules à hydrogène dans la baie de San Francisco.
Lors de l'inauguration de la borne publique, à laquelle nous avons assisté, les constructeurs actifs dans la recherche sur les véhicules à pile à combustible (Nissan, Chevrolet, Toyota et Mercedes) avaient apporté leurs modèles pour des essais.
Mercedes était sur le devant de la scène avec l'annonce de la disponibilité de la classe B F-cell en location longue durée (ou leasing) dans la baie de San Francisco. Afin d'avoir un retour d'expérience et d'éviter tout désagrément pour les conducteurs, Mercedes propose un leasing de la voiture pour 850$/mois incluant voiture, maintenance, assurance et carburant (ce dernier étant disponible uniquement dans la station d'Emeryville). Par ailleurs comme le véhicule n'émet pas de gaz mais seulement de l'eau, il est éligible pour accéder aux voies de covoiturages même si le conducteur est seul dans la voiture, ce qui représente un gain de temps non-négligeable pour le conducteur. [5]
Mercedes Class B F-Cell à la sation publique d'Emeryville, CA. le 18/04/2012Crédits : MST
D'autres stations sont en projet pour augmenter les infrastructures. Oakland devrait voir la station d'AC transit étendue par une borne publique en 2013 [6]. L'aéroport de San Francisco cherche également à finaliser la recherche de fonds de 4,7M$ pour un complexe de recharge. [7]
Conclusion
Les véhicules à hydrogène n'ont pas encore atteint la même maturité et la viabilité que ceux utilisant des moteurs à combustion ou des batteries. Cependant dans une optique de réduction des émissions et d'indépendance énergétique ils présentent une opportunité qu'il est nécessaire d'explorer. L'approche groupée des opérateurs de transports publics de la baie permet d'éviter le déploiement d'infrastructures coûteuses tout en ayant un retour d'expérience important. L'ouverture à des particuliers permet également aux enthousiastes de l'hydrogène de passer à l'acte, et de sensibiliser le public à l'existence de cette technologie. Les constructeurs en profitent pour tester sur des utilisateurs réels leur technologie.
Cette initiative n'est pas unique, et l'ensemble des projets américains sont supervisés par le NREL dans un programme appelé "Hydrogen Fuell Cell Bus Evaluations". Chaque région ayant ses particularités climatiques et topologiques, les projets ont été répartis sur l'ensemble du territoire américain afin d'avoir des cas d'usage variés. Les projets Californiens restent les plus nombreux et les plus étalés dans le temps. [8]
ORIGINE : BE Etats-Unis numéro 287 (20/04/2012) - Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69837.htm
- [1] 2030 : The revenge of the hydrogen car, Bulletins Electroniques,http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69166.htm
- [2] Inhofe: It Is 'Arrogance Of People To Think That We ... Would Be Able To Change' What God Is Doing With The Climate, ThinkProgress,http://redirectix.bulletins-electroniques.com/lHIx9- [3] Crude Oil and Total Petroleum Imports Top 15 Countries, Department of Energy, http://redirectix.bulletins-electroniques.com/D27p1- [4] Energy stations, AC Transit, http://www.actransit.org/environment/the-hyroad/energy-stations/
- [5] Elegible Vehicle list, California Air Ressource Board,http://www.arb.ca.gov/msprog/carpool/carpool.htm- [6] San Francisco opens first public hydrogen station, the green car website,http://redirectix.bulletins-electroniques.com/WvoO5- [7] Hydrogen fueling station landing at SFO, SF examiner,http://redirectix.bulletins-electroniques.com/qE8Gd- [8] Hydrogen Fuel Cell Bus Evaluations, NREL,http://www.nrel.gov/hydrogen/proj_fc_bus_eval.html
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