Moteur thermique convertible à l’hydrogène : une révolution pour la transition écologique ?

Des chercheurs de Lyon travaillent actuellement sur une technologie innovante permettant de convertir un moteur thermique en un moteur à hydrogène. Ce procédé, en plein développement, pourrait révolutionner l’industrie automobile et accélérer la transition vers une mobilité décarbonée. Mais qu’en est-il vraiment ? Ce projet est-il viable à grande échelle ?

Un moteur thermique converti à l’hydrogène : vers une nouvelle révolution ?

Le principe de convertir un moteur thermique en un moteur fonctionnant à l’hydrogène est une idée qui fait son chemin. Inspirée du « rétrofit », une technique utilisée pour transformer des véhicules thermiques en voitures électriques, cette nouvelle solution pourrait permettre à de nombreux véhicules existants de continuer à rouler tout en respectant les objectifs environnementaux fixés par la France. Ce projet de reconversion est mené par l’Institut Français du Pétrole et des Énergies Nouvelles (IFPEN) et pourrait constituer une réponse concrète aux exigences des accords de Paris de 2015, qui visent une réduction drastique des émissions de CO2 d’ici 2050.

Le défi de cette recherche est de parvenir à un modèle où la conversion des moteurs thermiques à l’hydrogène serait accessible à tous. Cela permettrait à la France de progresser dans la décarbonation de son parc automobile sans avoir à remplacer l’intégralité des véhicules en circulation par des modèles électriques, un scénario souvent jugé coûteux et difficile à mettre en œuvre.

Le fonctionnement du moteur converti : des modifications techniques simples

La clé de cette conversion repose sur l’installation d’un boîtier électronique spécialement conçu pour gérer l’utilisation de l’hydrogène comme carburant. Ce boîtier, une fois intégré au moteur thermique existant, permettrait de modifier le processus de combustion pour utiliser l’hydrogène au lieu de l’essence ou du diesel. Toutefois, il ne s’agit pas simplement de changer le boîtier : des modifications seraient également nécessaires sur le circuit d’injection et le réservoir, des opérations similaires à celles effectuées sur des véhicules adoptant un boîtier E85 pour l’éthanol.

Les premiers résultats des tests menés par l’IFPEN sont encourageants. Lors d’essais effectués à une vitesse de 120 km/h et à 3 000 tr/min, les moteurs convertis n’ont émis ni CO2, ni particules fines, confirmant ainsi le potentiel environnemental de cette technologie. Cela montre que la conversion vers l’hydrogène pourrait être une alternative efficace pour prolonger la durée de vie des véhicules thermiques tout en réduisant leur impact écologique.

L’hydrogène : une alternative prometteuse mais encore limitée

L’hydrogène est souvent considéré comme l’une des alternatives les plus prometteuses aux carburants fossiles. Il présente plusieurs avantages comparatifs par rapport aux véhicules électriques. D’une part, la taille et le poids des moteurs à hydrogène sont généralement plus faibles que ceux des moteurs électriques, ce qui rend leur intégration plus simple, notamment sur des véhicules utilitaires ou des poids lourds. D’autre part, l’autonomie des véhicules à hydrogène est souvent supérieure à celle des véhicules électriques, avec un temps de recharge bien plus court, similaire à celui d’un plein d’essence classique.

Malgré ces avantages, plusieurs freins subsistent. Actuellement, les infrastructures de stations de recharge d’hydrogène sont encore peu nombreuses en France, ce qui complique l’adoption massive de cette technologie. De plus, la production d’hydrogène elle-même est un enjeu majeur : aujourd’hui, elle est encore majoritairement issue de sources fossiles, ce qui réduit son attrait écologique. Il est donc nécessaire de développer des méthodes de production d’hydrogène plus vertueuses, comme l’électrolyse de l’eau via des énergies renouvelables, afin d’en faire un véritable levier de décarbonation.

Le coût de l’hydrogène : encore un obstacle à surmonter

Un autre obstacle à l’adoption massive de l’hydrogène réside dans son coût de production et de distribution. Selon les estimations de l’IFPEN, le prix de vente de l’hydrogène en station pourrait se situer entre 4 et 6 euros le kilo à l’horizon 2040, à condition que la production soit réalisée via des procédés peu carbonés comme l’électrolyse. Or, à ce prix, la technologie de la pile à combustible (ou PAC) reste encore non compétitive pour les véhicules légers, en raison des coûts d’acquisition et des frais d’exploitation élevés. Cela limite pour l’instant l’intérêt des consommateurs, en particulier sur le marché des voitures individuelles.

L’IFPEN travaille donc non seulement sur l’optimisation des moteurs convertis, mais également sur des solutions de production d’hydrogène plus écologiques et rentables. L’institut dispose désormais d’un banc d’essai dédié aux moteurs à hydrogène, ce qui lui permet d’explorer différentes technologies, qu’il s’agisse de la conversion de moteurs thermiques existants ou de la création de moteurs hydrogène entièrement nouveaux.

Un avenir partagé entre électrique et hydrogène

Bien que la technologie de l’hydrogène soit prometteuse, l’IFPEN ne voit pas en elle la seule solution à la transition écologique du parc automobile. Selon l’institut, la mobilité décarbonée de demain passera par une complémentarité entre les véhicules électriques et les véhicules hydrogène. Chaque solution aura ses avantages selon les usages : les voitures électriques seront privilégiées pour les trajets de courte et moyenne distance, là où l’autonomie permet une recharge facile, tandis que les véhicules à hydrogène seront plus adaptés aux longs trajets ou aux véhicules utilitaires, nécessitant une autonomie accrue et un temps de recharge rapide.

Comme le souligne Bertrand-Olivier Ducreux, ingénieur à l’ADEME, l’adoption de l’hydrogène pourrait se révéler particulièrement intéressante pour certains segments du marché. Les artisans, transporteurs ou entreprises de messagerie, dont l’activité repose sur des véhicules utilitaires légers, pourraient en effet tirer parti de l’autonomie et de la flexibilité offertes par l’hydrogène. À long terme, ces deux technologies devraient donc coexister pour offrir des solutions adaptées aux différents besoins de mobilité.

L’hydrogène, une solution incontournable pour la décarbonation ?

La reconversion des moteurs thermiques à l’hydrogène ouvre des perspectives nouvelles pour une transition écologique réussie. Grâce aux recherches de l’IFPEN, cette technologie pourrait devenir une option réaliste pour de nombreux conducteurs dans les années à venir. Toutefois, pour que l’hydrogène prenne une place centrale dans le paysage automobile, il faudra encore résoudre les problèmes d’infrastructure, de production d’énergie renouvelable et de coûts. Néanmoins, cette voie est clairement l’une des plus prometteuses pour atteindre les objectifs de décarbonation fixés par la France d’ici 2050.

Record de la Ford Mustang GTD sur le célèbre circuit du Nürburgring