Les voitures traditionnelles à moteur à combustion interne se font peu à peu remplacer par des solutions plus modernes et respectueuses de l’environnement. Parmi elles, les voitures électriques et hybrides ont gagné en popularité ces dernières années. Mais qu’en est-il des véhicules électriques à piles à combustibles à hydrogène ? Quels sont leurs avantages ?
Qu’est-ce qu’un véhicule électrique à pile à combustible ?
Les véhicules électriques à pile à combustible, également appelés FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), connaissent un développement dynamique sur le marché automobile. Autrefois proposée uniquement sur certains modèles, cette technologie est désormais beaucoup plus répandue en raison de son respect de l’environnement et de son efficacité.
Le fonctionnement des voitures à hydrogène est similaire à celui des voitures électriques, mais la principale différence réside dans la génération de l’énergie. Les FCEV produisent de l’énergie en combinant de l’hydrogène et de l’oxygène pour former de l’eau. L’hydrogène est stocké dans un réservoir et peut être rempli de la même manière que l’essence ou le diesel.
Comment fonctionnent les piles à hydrogène ?
Bien que la technologie des piles à combustible à hydrogène gagne en popularité aujourd’hui, elle a été décrite pour la première fois en 1838 par le chimiste Christian Friedrich Schönbein. Les piles à combustible sont composées de deux électrodes, une anode et une cathode, séparées par un électrolyte. Lorsque l’hydrogène entre dans la cellule, il est oxydé, créant des protons d’hydrogène et des anions d’oxygène. Grâce à l’électrolyte, les protons se déplacent vers la cathode et réagissent avec les anions d’oxygène pour former de l’eau. Pendant ce temps, les électrons de l’anode traversent un circuit électrique, produisant ainsi de l’énergie pour alimenter le moteur.
Différences entre les piles à combustibles et les piles galvaniques
Les piles à combustible produisent de l’électricité en oxydant de l’hydrogène, tandis que les piles galvaniques utilisent d’autres procédés. Contrairement aux piles et aux accumulateurs utilisés dans les systèmes électriques traditionnels, les piles à combustible ne nécessitent pas d’être rechargées. Elles peuvent fonctionner dès que le carburant est fourni. Cependant, il est important de noter que l’hydrogène est mesuré en kilogrammes, pas en litres, et que le débit doit être contrôlé pour éviter une élévation dangereuse de la température.
L’avenir de l’hydrogène dans l’automobile
Bien que les piles à hydrogène n’aient été largement utilisées qu’à partir des années 1960, leur potentiel a été reconnu et elles ont été utilisées dans des applications telles que les vaisseaux spatiaux de la NASA. Aujourd’hui, elles sont principalement utilisées dans les voitures électriques, offrant de nombreux avantages tels que des émissions réduites et un réservoir d’hydrogène léger. Cependant, certains défis doivent encore être surmontés, notamment la disponibilité limitée de l’hydrogène et la température de fonctionnement élevée.
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