« Eh, où est ma voiture à hydrogène? »

L’idée du véhicule à hydrogène a fait sa première apparition sur le radar populaire lorsque les premiers prototypes ont été présentés à la fin des années 1990. Et dès le départ, cela semblait trop beau pour être vrai. Une voiture dont les gaz d’échappement ne contenaient que de l’eau? C’était un rêve pour les environnementalistes.

De nos jours, ce rêve n’est toujours pas devenu réalité. Et ce battage publicitaire qui dure depuis plus d’une décennie commence à tourner au vinaigre.

« Toute l’attention portée aux véhicules à hydrogène a été à la fois une bénédiction et un fléau », indique Kunal Karan, Ph.D. et scientifique au Centre de recherche sur les piles à combustibles de l’Université Queen’s. D’une part, le grand intérêt public a aidé à alimenter une décennie de recherche productive. D’autre part, cet intérêt a suscité des attentes démesurées. « Les gens ont compris que la principale application des piles à combustible serait une utilisation dans les véhicules », mentionne M. Karan. En fait, les piles à combustible ont maintenant une utilisation commerciale dans une vaste gamme d’autres applications, comme source d’énergie de lève-palettes ou comme unités d’alimentation de remplacement lorsque l’utilisation de génératrices diesel lourdes et bruyantes n’est pas une option.

Toutefois, en ce qui concerne l’utilisation dans les voitures, d’importants obstacles doivent encore être surmontés. Comment générer l’impressionnante quantité d’hydrogène nécessaire pour
alimenter des millions de voitures – préférablement par des procédés neutres en carbone et/ou avec des ressources renouvelables? Comment peut-on conserver et distribuer l’hydrogène de façon sure? La pile à hydrogène elle-même représente un défi. Comment pouvons-nous produire une pile aussi économique et fiable que le moteur à combustion interne éprouvé au fil des ans?

Toutefois… le rêve de rouler à bord d’une voiture à hydrogène continue de séduire. Et malgré les déceptions, ce rêve semble sur le point de se réaliser. La capacité accrue des photopiles pourrait aider à fournir l’énergie nécessaire à une production suffisante d’hydrogène. De plus, les problèmes de sécurité pourraient être réglés par l’utilisation de nouveaux matériaux nanostructurés à la fois légers et très résistants.

Le coût et la fiabilité des piles à combustible posent également problème – et c’est précisément sur ces questions que portent les travaux de M. Karan. En particulier, il est intéressé à réduire l’utilisation du platine dans les piles à combustible. Certaines des technologies les plus prometteuses utilisent le précieux métal comme catalyseur dans le dispositif au cœur de la pile – l’assemblage de membranes qui produit à partir de l’hydrogène l’électricité nécessaire pour propulser une voiture à hydrogène. Environ 80 pour cent du coût d’une pile à combustible est attribuable au prix de cette membrane, dont le platine est l’élément coûteux. Si la quantité de platine nécessaire pouvait être réduite radicalement, il en irait de même pour le coût de l’ensemble de la pile.

C’est précisément l’objectif de M. Karan. « À mon avis, il est possible de réduire de 90 pour cent l’utilisation du platine dans les piles à combustible par rapport aux niveaux actuels. Mais pour ce faire, il faut modifier la nano­structure de ces couches de catalyseur. » En réorganisant les
composantes de base de la couche de catalyseur incroyablement mince de la membrane d’une pile à combustible – environ un quart de l’épaisseur d’un cheveu humain – il souhaite aider à ce que le prix des piles à combustible puisse concurrencer celui du bon vieux moteur à essence.

Il n’hésite pas à dire qu’il reste encore beaucoup de travail à faire. Mais Honda a commencé à louer ses premiers véhicules à hydrogène au public de la Californie. De plus, M. Karan souligne que tous les grands constructeurs d’automobiles ont une stratégie à l’égard des piles à combustible. « Nous serons témoins d’un déploiement à grande échelle d’ici 10 à 15 ans ».

Le rêve de la voiture à hydrogène n’est donc pas mort après tout. Il suffira d’un peu de catalyseur pour qu’il devienne réalité. Et le moins sera le mieux.

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