FABRICATION ET COMBUSTION DE L'HYDROGENE A PARTIR DE L'EAU
BILAN ENERGETIQUE
1. Fabrication de l’hydrogène
H2O à H2 + 1/2 O2
H2O c’est 2 liaisons H-O ; chaque H-O a une énergie molaire de 460 kj
D’où 460 x 2 = 920 kj pour rompre une mole d’eau (côté gauche de l’équation).
La recomposition H-H à H2 (côté droit de l’équation) va libérer 432 kj et la recomposition 1/2 O-O à 1/2 O2 va libérer 1/2 494 kj soit 247 kj
Solde : 920 — 432- 247 = 241 kj consommés pour craquer une mole d’eau et fabriquer ainsi 2 g d’hydrogène ; soit 120500 kj pour fabriquer 1 kg d’hydrogène
2. Combustion de l’hydrogène
H2 + 1/2 O2 à H20
H2 à H-H en consommant 432 kj et 1/2 O2 à 1/2 O-O en consommant 1/2 494 = 247 kj
Au total le côté droit de l’équation consomme donc : 432 + 247 = 679 kj pour la combustion de 2 g d’hydrogène
La recomposition de l’eau (côté gauche de l’équation) 2 H-O à H2O va libérer 2 x 460 kj = 920 kj
Solde de la combustion = 920 — 679 = 241 kj pour 2g d’hydrogène brûlé soit 120500 kj /kg d’hydrogène
La fabrication de l’hydrogène consomme donc autant d’énergie que la combustion en restituera. Le principe de l’état initial et de l’état final permet de prévoir ce résultat sans aucun calcul.
Mais la transformation en énergie mécanique de l’énergie calorifique produite par la combustion va subir le rendement de Carnot (2ème principe de la thermodynamique) soit une perte qui se situe autour de 2/3, au mieux 40 ou 50% si l’on fait de la co-génération. Cet aspect peut cependant être oublié car tous les combustibles connaissent ce handicap : il n’est pas propre à l’hydrogène.
NB : Le calcul est le même et aboutit exactement au même résultat si l’on procède par électrolyse