Une balayeuse fonctionnant à l’hydrogène

Malgré le surpoids des véhicules d’essai, les performances de la balayeuse à hydrogène sont comparables à celles des véhicules diesel. Et elle présente un aspect particulièrement réjouissant: dans la pratique, la propulsion par l’hydrogène permet de réduire la consommation de 60 à 70 %. Cela est dû au fait que la distribution hydraulique, qui présente des pertes importantes - ce qui correspond à l’état technologique actuel des véhicules communaux - a été remplacée par des impulsions électriques et le moteur diesel par un système de pile à combustible. En outre, l’impulsion hybride des cellules à combustible est nettement plus silencieuse que les véhicules traditionnels, ce qui permet leur mise en œuvre très tôt le matin, lorsque les trottoirs et les rues sont encore très peu encombrés. Finalement, cette propulsion n’émet aucun polluant, ce qui est particulièrement important dans les villes ou dans les espaces intérieurs.

La mise en œuvre à Berne a permis un important élargissement de l’expérience et de la base de données. Ce faisant, on a observé le comportement au vieillissement de la cellule à combustible et relevé des différences, qui pourront être utilisées pour optimiser le dimensionnement des modules ou pour la gestion de la propulsion. Ce comportement a pu être constaté lors d’une utilisation au centre ville, dans des quartiers ou des rues principales.

Les balayeuses fonctionnent jusqu’à six heures par jour. C’est la raison pour laquelle les frais de carburant sont nettement plus élevés que pour les voitures particulières, qui ne roulent généralement qu’une heure par jour. L’importante économie de combustible de la balayeuse entraînant une réduction correspondante des coûts, une mise en œuvre rentable peut être envisagée malgré un coût d’acquisition nettement plus élevé. Toutefois, de tels véhicules ont besoin de stations-service distribuant de l’hydrogène, qui sont actuellement très rares en Suisse (tout comme d’ailleurs au niveau international). Mais dans de nombreux pays, de vastes programmes destinés à favoriser la construction de stations-service distribuant de l’hydrogène sont en cours.

 

 

Le problème de la production d’hydrogène

La durabilité des véhicules est déterminée, en premier lieu, par la source d’énergie primaire et par le coût de la production du carburant. Si l’hydrogène est produit par reformage à la vapeur à partir du gaz naturel – comme c’est essentiellement le cas aujourd’hui – les propulsions à hydrogène ne sont pas plus durables que les propulsions conventionnelles, malgré un rendement plus élevé.

Il en va tout autrement si l’hydrogène est produit de manière électrolytique, à partir de l’électricité temporairement excédentaire. En raison de l’importante construction de centrales photovoltaïques et éoliennes en cours, il en résultera, à l’avenir, une offre de courant excédentaire ponctuelle, lors des journées à fort ensoleillement, par exemple. Étant donné que le réseau électrique n’est pas capable de stocker de l’électricité, le courant excédentaire est aujourd’hui «perdu». D’ici à 2050, on part en Suisse du principe que, durant le semestre d’été, l’excédent en offre de courant sera de neuf térawatt-heures (TWh) maximum. Cet excédent de l’offre pourrait être réduit de moitié si le parc de centrales électriques était ajustable de manière idéale. Dans le meilleur des cas, des centrales à accumulation par pompage pourraient stocker 3,5  TWh - sachant toutefois qu’on ignore encore si cela serait réalisable sur le plan économique. Même dans le cas idéal, il en résulterait une offre de courant excédentaire d’au moins 1 TWh durant le semestre d’été; la quantité de courant excédentaire est probablement encore bien plus importante. Il serait possible de produire, grâce à des installations d’électrolyse décentralisées, 15’000 t d’hydrogène environ, ayant une teneur énergétique de plus de 50 millions de litres d’essence par TWh de courant excédentaire. Il s’agit d’un processus qualifié de «stockage chimique du courant» qui revêt une importance fondamentale pour la nouvelle orientation énergétique visée.

Actuellement, c’est-à-dire durant la phase de développement du marché, la combinaison de véhicules à propulsion durable, tels que les hybrides à cellules à combustibles basés sur des déchets ou du courant excédentaire, comme l’hydrogène, par exemple, est encore peu rentable; elle permet cependant de passer à des concepts durables, de réduire notre dépendance envers les importations d’énergie et de générer une valeur ajoutée plus importante dans le pays.

Ce projet de balayeuse à combustion d’hydrogène est financé par l’Empa, l’Institut Paul Scherrer (PSI), Bucher Schörling, Messer Suisse et Brusa, ainsi que par le centre de compétences pour l’énergie et la mobilité du domaine ETH (CCEM), Novatlantis - durabilité dans le domaine ETH, l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), ainsi que les régions pilotes de Bâle, Saint Gall, Berne (canton et ville), Swiss Alps 3000 et Genève (canton et ville de Meyrin).

 

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