L'hydrogène

Hydrogen

Institut Français du Pétrole

Résumé

La crise pétrolière et le bouleversement du classement économique des énergies primaires qu'elle entraîne conjuguent leurs effets avec ceux d'une sensibilisation de l'opinion au respect de l'environnement pour favoriser l'avènement industriel d'innovations scientifiques et techniques dont l'intervention n'était prévisible que dans un avenir de plusieurs décennies. Le développement de l'énergie électrique nucléaire, qui actuellement s'impose économiquement, implique, pour élargir la pénétration de cette forme d'énergie à toutes les utilisations, une énergie chimique relais permettant un stockage et une régulation de la production; l'hydro- gène obtenu par électrolyse de l'eau semble pouvoir constituer ce combustible relais dans un délai raisonnable en tenant compte des contraintes de pollution. La chaleur nucléaire soulève a fortiori des problèmes identiques, elle peut théoriquement par dissociation thermique étagée de l'eau liquide fournir de l'hydrogène avec des rendements très satisfaisants, mais les problèmes de principe et de technologie posés par la mise en opération d'une suite de transformations chimiques et de séparations impliquant des composés particulièrement réactifs sont ardus et leur inventaire même n'est pas achevé. L'hydrogène, nouveau combustible polyvalent d'une industrie gazière perpétuelle, semble pouvoir bénéficier également, au niveau de son utilisation disséminée, de techniques nouvelles : stockages solides, turbines à hauts rendements, piles à combustible, qui ouvrent le marché de la traction et le marché électrique des installations isolées. Agent de réduction réactif et puissant, l'hydrogène peut également se substituer aux réducteurs conventionnels en métallurgie et donner une dimension nouvelle à l'hydrogénométallurgie par voie sèche ou par voie humide. Mais plus encore la mise en valeur économique des combustibles fossiles abondants . charbon, schistes et sables bitumineux, implique leurs transformations sous forme fluide en gaz naturel synthétique ou en pétroles de synthèse par action de l'hydrogène. Certains parlent donc de l'avènement rapide de " la civilisation à l'hydrogène " à juste titre, semble-t-il,... à moins qu'une évolution du prix du pétrole, dont le coût technique ne représente que quelques pour-cent du prix réel, remette en question, tout au moins économiquement et pour quelques décennies seulement, l'effort d'investissements industriels, techniques et scientifiques gigantesque qu'implique, en particulier dans le domaine nucléaire, la mise en eeuvre de ce nouveau combustible.

Abstract

The oil crisis and the ensuing upheaval in the economic classification of primary energy sources are adding their cumulative effects to the general growing awareness of environmental problems, thus promoting the industrial implementation of scientific and technical innovations that were not supposed to make a breakthrough for several decades. The development of nuclear electric power has now become on economic necessity. So that this form of power can be used for oil purposes, an intermediary chemical energy must be found for storing and controlling the power output. Hydrogen produced by water electrolysis appears to be such on intermediary fuel that should be available with in a reasonable length of time, if pollution constraints are token into consideration. Nuclear heat raises exactly the saure problems, a fortiori. If such heat fis thermally dissociated from liquid water by stages, fit can theoretically serve to produce hydrogen with quite satisfactory yields. But the practical and technological problems involved in operating a series of chemical and separating transformations involving particularly reactive compounds are extremely difficult, and a complete inventory has not yet even been made of them. Hydrogen, as a new polyvalent fuel for a perpetual gas industry, appears aiso to benefit from new techniques with regard to its widespread use. Such techniques include solici storage facilities, high-efficiency turbines and fuel cells opening up such fields as traction and electric power for isolated installations. Hydrogen fis an active and powerful reducing agent that can aiso be substituted for conventional reducers in the field of metallurgy so as to give a new dimension to both dry and wet hydrogenometallurgy. Yet even more important, its action can be used to economically valorize abundant fossil fuels such as cool, shale cil and tar Bands by transforming them in a fluid state into synthetic natural gas or synthesis cils. There fis some talk of the quick advent of a « hydrogen civilization », apparently with some reason, unless there fis a change in the cost of cil (its technical cost represents only a few percent of its actual colt). Economically and for just a few decades, such a change would have far-reaching repercussions on the gigantic industrial, technical and scientific investments that are involved in implementing this new fuel, especially in the nuclear field.