L'idée est séduisante : une pile qui ne rejette que de la vapeur d'eau, exploitant l'hydrogène, cet élément omniprésent dans l'univers et au cœur du Soleil.
Comment fonctionne une pile à hydrogène ?
Produire de l'électricité avec deux électrodes
Comme toute pile, la pile à hydrogène dispose de deux électrodes. La cathode (électrode positive) est alimentée en oxygène, tandis que l'anode (électrode négative) reçoit de l'hydrogène. Une membrane séparatrice, généralement en platine, ne laisse passer que les ions H⁺. Les électrons de l'hydrogène circulent alors par l'anode et rejoignent la cathode.
À l'anode, la réaction est : H₂ = 2H⁺ + 2 électrons
À la cathode, on obtient : O₂ + 4H⁺ + 4 électrons = 2H₂O
Une pile à hydrogène qui produit de l'eau
De cette réaction naît une liaison covalente entre l'oxygène et l'hydrogène : l'eau. Deux atomes d'hydrogène partagent leur électron unique avec un atome d'oxygène pour atteindre la stabilité. Le résultat ? De l'eau pure, inoffensive pour l'environnement.
Produire de l'hydrogène : un défi écologique
Malheureusement, il existe un problème majeur : comment produire l'hydrogène ? Les scientifiques recourent à l'électrolyse de l'eau, qui consiste à casser la molécule d'eau avec un courant électrique. C'est techniquement réalisable, mais cela pose une question éthique.
Pour générer cette électricité, il faut soit polluer, soit utiliser des énergies renouvelables comme les éoliennes et les panneaux solaires. Or, couvrir les surfaces nécessaires à une production mondiale soulève des enjeux : perdre nos paysages naturels ou continuer à polluer pour rouler plus vert ? Le dilemme reste entier.
Les risques de sécurité de la pile à hydrogène
Même si on résout le problème de la production, un risque considérable subsiste. L'hydrogène est extrêmement inflammable. Une fuite dans le réservoir, du gaz s'échappant dans l'habitacle et une simple décharge électrostatique pourraient déclencher une explosion catastrophique. Chaque trajet en voiture deviendrait potentiellement dangereux.
État actuel et perspectives de la technologie
Aujourd'hui, les piles à combustible sont encore en phase de recherche. Elles ne sont pas optimales : leur puissance doit s'améliorer et leur rendement reste limité. La production d'hydrogène demeure un enjeu majeur pour les scientifiques, tout comme la réduction des risques inhérents à ce gaz hautement inflammable. Des progrès significatifs sont nécessaires avant une adoption massive.