La NASA utilise de l'hydrogène pour lancer les navettes spatiales. Crédit: NASA

L'hydrogène est l'élément le plus simple. Un atome d'hydrogène consiste en un seul proton et un électron. C'est aussi l'élément le plus abondant de l'univers. Malgré sa simplicité et son abondance, l'hydrogène ne se produit pas naturellement comme un gaz sur la Terre - il est toujours combiné avec d'autres éléments. L'eau, par exemple, est une combinaison d'hydrogène et d'oxygène (H ₂ O).

L'hydrogène se retrouve également dans de nombreux composés organiques, notamment les hydrocarbures qui composent de nombreux combustibles, comme l'essence, le gaz naturel, le méthanol et le propane. L'hydrogène peut être séparé des hydrocarbures par l'application de la chaleur - un procédé connu sous le nom de reformage . À l'heure actuelle, la plupart des hydrogènes sont fabriqués de la sorte par le gaz naturel. Un courant électrique peut également être utilisé pour séparer l'eau en ses composants d'oxygène et d'hydrogène. Ce procédé est connu sous le nom d' électrolyse . Certaines algues et bactéries, utilisant la lumière du soleil comme source d'énergie, rejettent même l'hydrogène sous certaines conditions.

L'hydrogène est élevé en énergie, mais un moteur qui brûle de l'hydrogène pur produit pratiquement aucune pollution. La NASA a utilisé de l'hydrogène liquide depuis les années 1970 pour propulser la navette spatiale et d'autres roquettes en orbite. Les piles à combustible à hydrogène alimentent les systèmes électriques de la navette, produisant un sous-produit propre - l'eau pure, que l'équipe consomme.

Une pile à combustible combine de l'hydrogène et de l'oxygène pour produire de l'électricité, de la chaleur et de l'eau. Les piles à combustible sont souvent comparées aux batteries. Les deux convertissent l'énergie produite par une réaction chimique en énergie électrique utilisable. Cependant, la pile à combustible produira de l'électricité tant que le carburant (l'hydrogène) est fourni, ne perdant jamais sa charge.

Les piles à combustible sont une technologie prometteuse pour l'utilisation comme source de chaleur et d'électricité pour les bâtiments et comme source d'énergie électrique pour les moteurs électriques propulsant des véhicules. Les piles à combustible fonctionnent le mieux selon l'hydrogène pur. Mais les carburants comme le gaz naturel, le méthanol ou même l'essence peuvent être réformés pour produire l'hydrogène requis pour les piles à combustible. Certaines piles à combustible peuvent même être alimentées directement avec du méthanol, sans utiliser de réformateur.

À l'avenir, l'hydrogène pourrait également se joindre à l'électricité comme important vecteur d'énergie. Un transporteur d'énergie se déplace et fournit de l'énergie d'une manière utilisable aux consommateurs. Les sources d'énergie renouvelables, comme le soleil et le vent, ne peuvent pas produire d'énergie tout le temps. Mais ils pourraient, par exemple, produire de l'énergie électrique et de l'hydrogène, qui peuvent être stockés jusqu'à ce qu'il soit nécessaire. L'hydrogène peut également être transporté (comme l'électricité) vers les endroits où il est nécessaire.

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Ressources supplémentaires sur l'énergie d'hydrogène

• Découvrez les recherches de NREL dans les technologies de l'hydrogène et des piles à combustible .
• Consultez également le Programme d'hydrogène , de piles à combustible et de technologies de l'infrastructure du ministère de l'Énergie des États-Unis

Le contenu de l'hydrogène pour cette section est fourni en partie par le National Renewable Energy Laboratory et le Department of Energy .