Le pétrole est la source d’énergie la plus utilisée dans le monde. Il alimente presque tous les véhicules automobiles de la planète. La combustion de pétrole provoque l’émission de gaz carbonique dans notre atmosphère, ce qui a pour effet de modifier le climat de la Terre. De plus, le pétrole est à l’origine de nombreux conflits dans le monde.

L’orgie pétrolière tire à sa fin. On prévoit que les réserves mondiales de pétrole seront épuisées d’ici aussi peu que 20 à 40 ans. Mais la population aura toujours besoin d’énergie. De fait, la demande mondiale d’énergie aura doublé avant 2050, à cause de l’augmentation de la population et de l’industrialisation des pays en développement. Cela entraînera de fortes pressions sur la production et la distribution d’énergie.

Le pétrole est en outre une source de conflits entre nations. Avec la diminution des réserves et l’augmentation de la demande, les tensions ne Pour en lire plus
Le pétrole est la source d’énergie la plus utilisée dans le monde. Il alimente presque tous les véhicules automobiles de la planète. La combustion de pétrole provoque l’émission de gaz carbonique dans notre atmosphère, ce qui a pour effet de modifier le climat de la Terre. De plus, le pétrole est à l’origine de nombreux conflits dans le monde.

L’orgie pétrolière tire à sa fin. On prévoit que les réserves mondiales de pétrole seront épuisées d’ici aussi peu que 20 à 40 ans. Mais la population aura toujours besoin d’énergie. De fait, la demande mondiale d’énergie aura doublé avant 2050, à cause de l’augmentation de la population et de l’industrialisation des pays en développement. Cela entraînera de fortes pressions sur la production et la distribution d’énergie.

Le pétrole est en outre une source de conflits entre nations. Avec la diminution des réserves et l’augmentation de la demande, les tensions ne feront que croître.

Il faut des sources d’énergie renouvelables pour alimenter le monde en énergie tout en sortant de l’époque la plus polluante de notre histoire.

L’une des causes les plus importantes de pollution est l’automobile. Le nombre d’automobiles est plus élevé que jamais. On estime à 500 millions le nombre actuel de véhicules – plus de six fois ce qu’il était en 1950. Chaque année, on construit des millions d’automobiles et de camions qui s’ajoutent sur nos routes. Les autos fonctionnent à l’essence – ou au gazole – que l’on extrait du pétrole. Chaque jour, les véhicules qui brûlent du pétrole produisent des tonnes de gaz à effet de serre ainsi que des gaz qui attaquent la couche d’ozone – la partie de l’atmosphère terrestre qui nous protège des rayons dangereux du soleil.

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Circulation automobile

Chaque année, on construit des millions d’automobiles et de camions qui s’ajoutent sur nos routes. Chaque véhicule augmente la quantité de gaz à effet de serre dans notre atmosphère.

Réseau canadien d’information sur le patrimoine
Bruce Mau Design, Institute Without Boudaries

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Des concepteurs s’efforcent d’amener de l’hydrogène à une station-service de votre voisinage. L’hydrogène est une source d’énergie de l’avenir car il y en a assez pour tous et que l’on peut en produire sans devoir faire la guerre ou détruire l’environnement.

À Mississauga, en Ontario, la socitété Hydrogenics a récemment acheté l’entreprise Stuart Energy. Hydrogenics est maintenant le constructeur des stations SES (pour Stuart Energy Station). Il s’agit d’un nouveau type de station-service où les automobilistes peuvent faire le plein d’hydrogène et paver la voie à un avenir plus propre.

D’autres systèmes permettent également de stocker de l’hydrogène et de faire le plein. Les stations SES se distinguent parce que, en plus de stocker et de distribuer l’hydrogène, elles permettent de le produire sur place, là où l’on en a besoin.

Il y a deux manières de produire de l’hydrogène. On peut l’extraire d Pour en lire plus
Des concepteurs s’efforcent d’amener de l’hydrogène à une station-service de votre voisinage. L’hydrogène est une source d’énergie de l’avenir car il y en a assez pour tous et que l’on peut en produire sans devoir faire la guerre ou détruire l’environnement.

À Mississauga, en Ontario, la socitété Hydrogenics a récemment acheté l’entreprise Stuart Energy. Hydrogenics est maintenant le constructeur des stations SES (pour Stuart Energy Station). Il s’agit d’un nouveau type de station-service où les automobilistes peuvent faire le plein d’hydrogène et paver la voie à un avenir plus propre.

D’autres systèmes permettent également de stocker de l’hydrogène et de faire le plein. Les stations SES se distinguent parce que, en plus de stocker et de distribuer l’hydrogène, elles permettent de le produire sur place, là où l’on en a besoin.

Il y a deux manières de produire de l’hydrogène. On peut l’extraire de carburants fossiles tels que le gaz naturel ou on peut le produire par une méthode révolutionnaire et écologique appelée électrolyse de l’eau. L’électrolyse consiste à extraire l’hydrogène de l’eau à l’aide d’un courant électrique. Cette électricité vient de sources renouvelables telles que l’énergie solaire ou éolienne.

Le courant électrique a pour effet de séparer l’hydrogène de l’oxygène dans les molécules d’eau. L’oxygène est libéré alors que l’hydrogène est comprimé et stocké dans un réservoir.

L’hydrogène comme celui que produit une station SES peut être utilisé dans des appareils qui convertissent l’hydrogène en électricité. Ce peut être une pile à combustible ou un moteur à combustion interne semblable à celui d’une automobile. Le grand avantage de l’hydrogène est que sa combustion ne produit aucune fumée toxique, mais seulement de la vapeur d’eau.

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Distributeur de carburant hydrogène

À une station SES, le plein se fait presque de la même manière qu’à une station-service traditionnelle. La station SES constitue une solution adaptée au milieu car elle fait appel à un mode d’utilisation bien connu et qui fonctionne.

Hydrogenics Corporation

©2005 Hydrogenics Corporation


La station SES résulte du travail d’une vaste équipe interdisciplinaire.

L’équipe de conception de la station SES est formée de plusieurs petites sous-équipes, pour la conception, l’ingénierie, l’installation, les essais, l’entretien et la sécurité des éléments de chaque station. Le fonctionnement d’une équipe aussi imposante et diversifiée exige une communication constante. Les sous-équipes doivent être constamment en contact les unes avec les autres afin que toutes les composantes de la station fonctionnent ensemble, qu’elles soient sécuritaires et faciles à utiliser.

La production d’hydrogène est un secteur émergent. Cela signifie qu’une partie de la technologie employée est encore à l’étape des essais et n’est utilisée qu’en laboratoire.

Par contre, les stations-service sont destinées au public. L’équipement doit donc être sécuritaire et facile à utiliser. Les concepteurs de la sta Pour en lire plus
La station SES résulte du travail d’une vaste équipe interdisciplinaire.

L’équipe de conception de la station SES est formée de plusieurs petites sous-équipes, pour la conception, l’ingénierie, l’installation, les essais, l’entretien et la sécurité des éléments de chaque station. Le fonctionnement d’une équipe aussi imposante et diversifiée exige une communication constante. Les sous-équipes doivent être constamment en contact les unes avec les autres afin que toutes les composantes de la station fonctionnent ensemble, qu’elles soient sécuritaires et faciles à utiliser.

La production d’hydrogène est un secteur émergent. Cela signifie qu’une partie de la technologie employée est encore à l’étape des essais et n’est utilisée qu’en laboratoire.

Par contre, les stations-service sont destinées au public. L’équipement doit donc être sécuritaire et facile à utiliser. Les concepteurs de la station SES travaillent avec les organismes réglementaires en matière de sécurité, afin d’élaborer des règles et des normes assurant la sécurité des stations-service.

L’équipe de conception travaille aussi avec d’autres entreprises, notamment des constructeurs automobiles pour la mise au point de véhicules qui fonctionnent à l’hydrogène. À l’heure actuelle, Toyota et Ford font l’essai de véhicules à hydrogène et utilisent des stations SES pour faire le plein. Des sociétés pétrolières telles que ChevronTexaco font également l’essai de stations SES comme stations-service.

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SES

Partage des connaissances : le projet SES a fait intervenir des gens de nombreux domaines de recherche travaillant au sein de diverses sous-équipes. C’est pourquoi le partage des connaissances était crucial pour le succès du projet.

Hydrogenics Corporation

©2005 Hydrogenics Corporation.


Presque tous les automobilistes pourront contribuer à la protection de l’environnement en conduisant un véhicule à hydrogène.

Des constructeurs automobiles travaillent déjà à la mise au point de véhicules à hydrogène pour le marché de masse. Toyota fait l’essai de stations distributrices d’hydrogène. Même le constructeur du très gourmand Hummer a présenté une voiture concept à hydrogène. Ce véhicule n’est pas encore offert en vente au public mais Arnold Schwarzenegger, actuel gouverneur de la Californie, en conduit un. On s’attend à ce que des véhicules à hydrogène soient largement disponibles au public d’ici 2010.

Voiture hybride ou hybride à hydrogène?

Une voiture « hybride » utilise deux sources d’énergie au lieu d’une seule. En général, elle combine un moteur à combustion interne avec un système de batterie. Les voitures hybrides à essence comme la Toyot Pour en lire plus
Presque tous les automobilistes pourront contribuer à la protection de l’environnement en conduisant un véhicule à hydrogène.

Des constructeurs automobiles travaillent déjà à la mise au point de véhicules à hydrogène pour le marché de masse. Toyota fait l’essai de stations distributrices d’hydrogène. Même le constructeur du très gourmand Hummer a présenté une voiture concept à hydrogène. Ce véhicule n’est pas encore offert en vente au public mais Arnold Schwarzenegger, actuel gouverneur de la Californie, en conduit un. On s’attend à ce que des véhicules à hydrogène soient largement disponibles au public d’ici 2010.

Voiture hybride ou hybride à hydrogène?

Une voiture « hybride » utilise deux sources d’énergie au lieu d’une seule. En général, elle combine un moteur à combustion interne avec un système de batterie. Les voitures hybrides à essence comme la Toyota Prius et la Honda Insight constituent des solutions efficaces. Elles réduisent les émissions de gaz en faisant appel à un moteur électrique à basse vitesse ou lorsque la voiture est à l’arrêt. Mais elles utilisent toujours le moteur à essence à grande vitesse et émettent des gaz à effet de serre. Une voiture à hydrogène réduit les émissions de gaz à effet de serre de manière plus effective car elle n’émet que de la vapeur d’eau. Les véhicules à hydrogène seront probablement tous des hybrides utilisant une pile à combustible ou un moteur à hydrogène ainsi que des batteries pour stocker l’énergie excédentaire.

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Arnold Schwarzenegger

Le gouverneur de la Californie, Arnold Schwarzenegger est photographié ici avec son Hummer à hydrogène. Il projette la construction de 200 stations-service à hydrogène le long des routes californiennes. « Tous les Californiens ont droit à un air propre et à la promesse d’un environnement sain pour les générations à venir », a-t-il déclaré.

État de la Californie

©2004 État de la Californie


L’équipe de la station SES a travaillé sans relâche à la mise au point d’un système très efficace de production d’hydrogène. Cette démarche a nécessité beaucoup de créativité afin que le système puisse fonctionner dans le monde réel.

Le succès de la station SES dépend d’une composante conçue avec soin et appelée cellule à électrolyse. La cellule à électrolyse est le siège de la réaction électrique qui sépare les molécules d’eau pour produire de l’hydrogène. La principale caractéristique de la cellule à électrolyse est une membrane percée de minuscules perforations qui ne permettent qu’aux molécules d’hydrogène de passer. Cette membrane empêche l’hydrogène de rejoindre l’oxygène pour reformer des molécules d’eau.

Les membres de l’équipe ont réuni toutes leurs compétences en génie chimique, méca Pour en lire plus
L’équipe de la station SES a travaillé sans relâche à la mise au point d’un système très efficace de production d’hydrogène. Cette démarche a nécessité beaucoup de créativité afin que le système puisse fonctionner dans le monde réel.

Le succès de la station SES dépend d’une composante conçue avec soin et appelée cellule à électrolyse. La cellule à électrolyse est le siège de la réaction électrique qui sépare les molécules d’eau pour produire de l’hydrogène. La principale caractéristique de la cellule à électrolyse est une membrane percée de minuscules perforations qui ne permettent qu’aux molécules d’hydrogène de passer. Cette membrane empêche l’hydrogène de rejoindre l’oxygène pour reformer des molécules d’eau.

Les membres de l’équipe ont réuni toutes leurs compétences en génie chimique, mécanique et électrique, ainsi qu’en physique, pour rendre la cellule à électrolyse aussi efficace que possible. L’objectif visé était de faire en sorte que les cellules à électrolyse extraient le maximum d’hydrogène en consommant le moins d’énergie possible.

Un autre objectif de l’équipe était de fabriquer une station SES la plus compacte possible. Au cours des travaux, les membres de l’équipe se sont rendu compte que l’ensemble du système pouvait tenir dans un camion. Ils ont donc pu concevoir une station SES mobile permettant de faire la démonstration du système aux clients potentiels.

La conversion à l’hydrogène peut être difficile. De nombreux acheteurs ont donc besoin d’être assurés qu’il s’agit d’une sage décision. Par exemple, une municipalité qui envisage d’acheter des autobus à hydrogène veut s’assurer que le carburant est facilement disponible. La station SES mobile peut se déplacer avec l’autobus d’essai afin de prouver que l’ensemble constitue une solution durable et pratique.

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Parc d’éoliennes

Pour produire de l’hydrogène en fractionnant des molécules d’eau, l’électrolyse requiert une source d’électricité. Ce peut être un parc d’éoliennes (celui-ci est au Danemark) ou une autre source d’énergie renouvelable. Cela complète un cycle écologique qui assure le caractère durable de l’utilisation de l’hydrogène.

Sandia Corporation

©2004 Sandia Corporation


L’hydrogène pourrait fort bien constituer la réponse durable à la demande mondiale croissante d’énergie renouvelable.

Les véhicules automobiles à hydrogène exigent une infrastructure totalement différente des véhicules à essence. Cela signifie que tout, des automobiles au réseau routier, en passant par les stations-service, doit être modifié. Ce changement a déjà commencé.

General Motors, Ford et Toyota travaillent à la mise au point d’automobiles munies de piles à combustible. Les premières « routes à hydrogène » – où des stations-service permettent de faire le plein d’hydrogène – devraient voir le jour sur la côte Est et la côte Ouest des États-Unis d’ici quelques années. Au Canada, on projette la construction d’une route à hydrogène entre Vancouver et Whistler pour les Jeux olympiques de 2010. Pendant ces jeux, des autobus à hydrogène transporteront les athlètes vers les site Pour en lire plus

L’hydrogène pourrait fort bien constituer la réponse durable à la demande mondiale croissante d’énergie renouvelable.

Les véhicules automobiles à hydrogène exigent une infrastructure totalement différente des véhicules à essence. Cela signifie que tout, des automobiles au réseau routier, en passant par les stations-service, doit être modifié. Ce changement a déjà commencé.

General Motors, Ford et Toyota travaillent à la mise au point d’automobiles munies de piles à combustible. Les premières « routes à hydrogène » – où des stations-service permettent de faire le plein d’hydrogène – devraient voir le jour sur la côte Est et la côte Ouest des États-Unis d’ici quelques années. Au Canada, on projette la construction d’une route à hydrogène entre Vancouver et Whistler pour les Jeux olympiques de 2010. Pendant ces jeux, des autobus à hydrogène transporteront les athlètes vers les sites de compétition.

Les carburants fossiles tels que l’essence doivent être transportés de leur lieu de production vers les stations-service. Il s’agit d’un processus lent et coûteux qui crée beaucoup de pollution.

Avec le concept des stations SES, le carburant serait produit à l’endroit et au moment où l’on en a besoin. Des catastrophes telles que les déversements de pétrole deviendraient chose du passé. La chaîne d’approvisionnement de la production et de la distribution de carburant serait totalement transformée. Les utilisateurs de l’hydrogène deviendraient les producteurs et auraient une part des profits.

Les stations de distribution d’hydrogène pourraient aussi jouer un autre rôle important. Elles pourraient servir au stockage d’énergie d’origine éolienne et solaire, qui n’est pas produite en quantité constante.

La conversion à l’hydrogène ne serait pas le premier changement de source principale d’énergie. Avant les moteurs à essence, il y a eu les moteurs à vapeur. Et avant cela, on utilisait la force animale et celle de l’eau pour actionner des machines. Les carburants extraits du pétrole tels que l’essence sont beaucoup trop coûteux – sur les plans environnemental et social – pour que l’on continue de les utiliser. Et de toute manière, il finira par ne plus y en avoir.

En 1901, 2 % de l’énergie consommée aux États-Unis provenait de la combustion de pétrole. En 2001, 2 % de toute l’énergie mondiale provenait de sources renouvelables. Vous voyez le modèle?

Le village à l’hydrogène

Le projet de village à l’hydrogène est situé dans le Grand Toronto. Les instigateurs de ce projet recherchent des moyens pratiques d’utiliser l’énergie fournie par l’hydrogène. Ils travaillent sur la production d’hydrogène, sur son utilisation comme carburant dans la vie de tous les jours et sur les modifications nécessaires à nos infrastructures actuelles. Ils collaborent avec des groupes publics et privés afin d’amener des produits de l’hydrogène dans les collectivités locales.

Le projet de village à l’hydrogène (http://www.hydrogenvillage.ca.)


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Cité à l’hydrogène

La combinaison de sources d’énergie renouvelables comme des éoliennes avec des stations à hydrogène telles que les SES permettrait de réduire la détérioration de l’environnement par l’automobile et par bien d’autres activités de la vie moderne. Comme le montre ce dessin, la vie quotidienne ressemblerait à ce qu’elle est maintenant, mais avec moins d’effets négatifs et davantage d’effets positifs.

Hydrogenics Corporation

©2005 Hydrogenics Corporation


Objectifs d'apprentissage

L’apprenant va comprendre  :
•les effets de la mondialisation sur la qualité de vie.
•comment les changements du style de vie ont mené à une augmentation de la demande d’énergie.
•que le pétrole est à l’origine de nombreux conflits dans le monde.
•qu’une des causes les plus importantes de pollution est l’automobile.
•que les concepteurs élaborent des véhicules qui fonctionnent à l’hydrogène.
•les termes « hybride » et « hybride à hydrogène ».
•que les compétences et les technologies déjà en place, dans un endroit où une idée doit être exploitée, peuvent mener à des solutions économiques et pratiques.
•comment l’hydrogène est produit, distribué et éliminé. 
•les principales caractéristiques d’une cellule à électrolyse.
•que l’accès aux stations-services d’hydrogène est crucial.


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