Pourquoi l’hydrogène pourrait encore être le carburant du futur

Hydrogen est depuis longtemps considéré comme un carburant potentiel pour le futur. Un qui éliminera le besoin de combustibles fossiles pour alimenter les moteurs à combustion interne (ICE) en offrant une alternative propre à combustion facile d’accès. Fait intéressant, cet avenir devient plus probable à mesure que les scientifiques découvrent de nouvelles sources d’hydrogène à travers le monde. Certaines proviennent d’excrétions naturelles de la Terre et d’autres grâce à l’introduction d’enzymes dans des puits bouchés.

Entreprises développant la technologie des piles à combustible à hydrogène

The following are each companies that have dedicated divisions surrounding the development of Hydrogen fuel cells and Hydrogen ICE.

Cummins Inc. (NASDAQ: CMI)

Established in 1919, Cummins Inc. (CMI ) has grown to become a global leader in power solutions.  With its headquarters in Columbus, Indiana, the company is renowned for designing, manufacturing, selling, and servicing a broad range of power products, including diesel and alternative fuel engines, electric and hybrid powertrains, and associated components.  Cummins operates through five distinct segments: Engine, Distribution, Components, Power Systems, and New Power.

Fondée en 1919, Cummins Inc. est devenue un leader mondial des solutions énergétiques. Avec son siège à Columbus, Indiana, l’entreprise est reconnue pour la conception, la fabrication, la vente et le service d’une large gamme de produits énergétiques, y compris les moteurs diesel et à carburants alternatifs, les groupes motopropulseurs électriques et hybrides, ainsi que les composants associés. Cummins opère à travers cinq segments distincts: Engine, Distribution, Components, Power Systems, et New Power.

Ces dernières années, Cummins a entrepris une transition proactive vers des solutions énergétiques plus durables, avec un accent particulier sur l’hydrogène. Le segment New Power de l’entreprise, lancé en 2019, est dédié au développement de groupes motopropulseurs électrifiés, de technologies de batteries avancées, de piles à combustible et de la production d’hydrogène.

Une étape importante dans la transition de Cummins vers l’hydrogène a été l’acquisition de Hydrogenics Corporation en 2019. En tant qu’innovateur de premier plan dans les technologies de piles à combustible et de production d’hydrogène, l’intégration de Hydrogenics aux opérations de Cummins a marqué une avancée significative dans l’engagement de l’entreprise envers les solutions basées sur l’hydrogène.

Through strategic partnerships and investments, Cummins is se positionnant at the forefront of the hydrogen economy, leveraging its extensive expertise in power systems and components.  The company’s focus on hydrogen underscores its dedication to sustainability and decarbonization.

Capitalisation boursière: $34.34B

Ratio cours/bénéfice (P/E): 13.73

Bénéfice par action (EPS): $17.74

Au moment de la rédaction, Cummins (CMI) affichait les métriques ci-dessus et est classé « Achat » par la plupart des grandes sociétés d’investissement.

Plug Power Inc. (NASDAQ: PLUG)

Plug Power Inc. (PLUG ), established in 1997 and headquartered in Latham, New York, is a pioneering force in the development of hydrogen fuel cell technology.  The company designs, develops, manufactures, and commercializes hydrogen fuel cell systems used to power electric motors primarily in the electric mobility sector.

Plug Power Inc., fondée en 1997 et dont le siège se trouve à Latham, New York, est une force pionnière dans le développement de la technologie des piles à combustible à hydrogène. L’entreprise conçoit, développe, fabrique et commercialise des systèmes de piles à combustible à hydrogène utilisés pour alimenter des moteurs électriques principalement dans le secteur de la mobilité électrique.

Les systèmes de piles à combustible innovants de Plug Power sont conçus pour remplacer les batteries conventionnelles dans les véhicules et équipements électriques, tels que les chariots élévateurs utilisés dans les entrepôts et les centres de distribution. La gamme de produits de l’entreprise comprend GenDrive, un système de pile à combustible PEM alimenté à l’hydrogène qui fournit de l’énergie aux véhicules électriques de manutention.

Ces dernières années, Plug Power a élargi son champ d’action au-delà des piles à combustible pour la manutention et a commencé à cibler des marchés plus vastes. Cela inclut les systèmes d’énergie stationnaire, les flottes de véhicules de livraison, et même des applications potentielles dans l’aviation. Les acquisitions stratégiques de l’entreprise, telles que United Hydrogen et Giner ELX, ont renforcé davantage sa position dans l’économie de l’hydrogène en améliorant ses capacités de production, de liquéfaction et de distribution d’hydrogène.

L’engagement de Plug Power envers la technologie des piles à combustible à hydrogène souligne son dévouement aux solutions énergétiques durables et sa vision d’un avenir plus vert.

Capitalisation boursière: $7.09B

Ratio cours/bénéfice prévisionnel (P/E) 1 an: -12.14

Bénéfice par action (EPS): $-1.33

Au moment de la rédaction, Plug Power (PLUG) affichait les métriques ci-dessus et est classé « Achat fort » par la plupart des grandes sociétés d’investissement.

Qu’est-ce que l’hydrogène ?

Hydrogen is the simplest and most abundant element in the universe.  It is a colorless, odorless, and tasteless gas under standard conditions.  Hydrogen has a single electron and proton, making it the lightest element.

L’hydrogène est l’élément le plus simple et le plus abondant de l’univers. C’est un gaz incolore, inodore et insipide dans des conditions standards. L’hydrogène possède un seul électron et un seul proton, ce qui en fait l’élément le plus léger.

L’hydrogène est très réactif en raison de la configuration de ses électrons. Il possède un électron dans sa couche externe, alors qu’il en faut deux pour atteindre une configuration stable similaire à celle du gaz noble hélium. Cela rend l’hydrogène désireux de former des liaisons avec d’autres éléments afin de remplir sa couche externe. Il forme facilement une liaison avec des éléments qui ont besoin d’un électron pour compléter leurs propres couches externes, comme l’oxygène lors de la formation de l’eau (H2O), ou avec un autre atome d’hydrogène pour former une molécule d’hydrogène (H2). Cette propension à former des liaisons avec d’autres éléments pour obtenir une configuration électronique stable explique la grande réactivité de l’hydrogène.

L’hydrogène est couramment utilisé dans diverses industries, y compris le secteur de l’énergie, où il est considéré comme une source potentielle de carburant propre car lorsqu’il est utilisé pour produire de l’énergie dans une pile à combustible, il ne génère que de l’eau comme sous-produit.

Comment est-il utilisé comme carburant ?

Hydrogen can be used as a fuel in several ways:

1. Piles à combustible: Dans une pile à combustible, l’hydrogène et l’oxygène sont combinés pour produire de l’électricité, l’eau et la chaleur étant les seuls sous‑produits. Ce processus est propre et efficace. Les piles à combustible peuvent être utilisées dans une gamme d’applications, de l’alimentation des bâtiments aux véhicules électriques.
2. Moteurs à combustion interne: L’hydrogène peut être utilisé dans un moteur à combustion interne de la même manière que l’essence ou le diesel. Cependant, cela est moins courant et généralement moins efficace que l’utilisation de l’hydrogène dans des piles à combustible.
3. Production d’électricité: L’hydrogène peut être brûlé dans une turbine pour générer de l’électricité, de façon similaire aux turbines à gaz naturel.
4. Stockage d’énergie: L’hydrogène peut servir de moyen de stockage d’énergie. L’excédent d’énergie renouvelable (comme l’éolien ou le solaire) peut être utilisé pour produire de l’hydrogène par électrolyse. Cet hydrogène peut ensuite être stocké et utilisé plus tard lorsque la demande d’énergie est élevée ou que la production d’énergie renouvelable est faible.

L’avantage principal de l’utilisation de l’hydrogène comme carburant est qu’il ne produit que de l’eau lorsqu’il est brûlé ou utilisé dans une pile à combustible, ce qui en fait une source d’énergie propre qui ne contribue pas aux émissions de gaz à effet de serre.

Pourquoi l’hydrogène en tant que carburant est-il important ?

The shift to using hydrogen as a fuel is important for several reasons:

1. Impact environnemental: L’hydrogène, lorsqu’il est utilisé comme carburant dans des piles à combustible, ne produit que de l’eau comme sous‑produit, ce qui en fait une source d’énergie propre. Cela peut réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre et aider à atténuer le changement climatique.
2. Sécurité énergétique: L’hydrogène peut être produit à partir de diverses ressources, notamment l’eau, le gaz naturel et la biomasse. Cette diversification des sources d’énergie peut augmenter la sécurité énergétique et réduire la dépendance aux combustibles fossiles.
3. Polyvalence: L’hydrogène peut être utilisé dans un large éventail d’applications, de l’alimentation des véhicules au chauffage des habitations en passant par la production d’électricité. Cette polyvalence en fait potentiellement une composante importante d’un avenir énergétique durable.

Cependant, il existe également des défis associés à l’utilisation de l’hydrogène comme carburant, notamment des processus de production traditionnellement très énergivores. Il faut également prendre en compte les difficultés de stockage et de transport, ainsi que la nécessité d’un développement important des infrastructures. Malgré ces défis, les avantages potentiels de l’hydrogène en font un domaine d’intérêt crucial dans la transition vers un système énergétique plus durable.

Sources d’hydrogène

As we have already established, hydrogen’s atomic structure makes it particularly reactive.  This characteristic has long led us to believe that pure hydrogen is hard to find in nature, resulting in a reliance on techniques like electrolysis to generate a supply.  However, there have been various developments over the past couple of years that indicate this line of thinking may be wrong.

Comme nous l’avons déjà établi, la structure atomique de l’hydrogène le rend particulièrement réactif. Cette caractéristique nous a longtemps fait croire que l’hydrogène pur est difficile à trouver dans la nature, entraînant une dépendance aux techniques telles que l’électrolyse pour générer un approvisionnement. Cependant, plusieurs développements au cours des dernières années indiquent que cette façon de penser pourrait être erronée.

Enzymes des puits de pétrole

Humans have been drilling for oil since the mid-19th century.  As a result of this activity, there are countless abandoned and depleted wells around the world.  Interestingly, scientists have discovered that, while the wells may be depleted of their oil, there remains an opportunity now to withdraw a more sustainable fuel from their depths – Hydrogen.

Les humains extraient du pétrole depuis le milieu du XIXe siècle. En conséquence de cette activité, il existe d’innombrables puits abandonnés et épuisés à travers le monde. Fait intéressant, les scientifiques ont découvert que, bien que les puits soient à court de pétrole, il existe désormais une opportunité d’extraire un carburant plus durable de leurs profondeurs : l’hydrogène.

This is being made possible by companies like Cemvita Factor, which are developing specialized enzymes that, when introduced to depleted wells, work to break down lingering hydrocarbons into various components, with hydrogen being one of them.  The company refers to hydrogen generated from this process as ‘Gold Hydrogen’.

Cela devient possible grâce à des entreprises comme Cemvita Factor, qui développent des enzymes spécialisées qui, lorsqu’elles sont introduites dans des puits épuisés, décomposent les hydrocarbures résiduels en divers composants, l’hydrogène étant l’un d’eux. L’entreprise désigne l’hydrogène généré par ce processus sous le nom de « Gold Hydrogen ».

Réserves naturelles d’hydrogène

While introducing enzymes to depleted wells is a fantastic approach to revitalizing an existing resource, is it the only means of generating a supply?  Interestingly, there have been multiple discoveries in recent years of massive, naturally forming, pockets of hydrogen gas.  A few countries in which such examples have been found include,

Si l’introduction d’enzymes dans des puits épuisés est une approche fantastique pour revitaliser une ressource existante, est-ce le seul moyen de générer un approvisionnement ? Fait intéressant, plusieurs découvertes ont eu lieu ces dernières années concernant d’immenses poches d’hydrogène se formant naturellement. Quelques pays où de tels exemples ont été trouvés incluent :

• Australia
• Canada
• France
• Germany
• Japan
• Russia
• New Zealand

Despite these occurrences, scientists are still learning about the process of where the hydrogen is coming from, the vastness of reserves, and the potential effect on surrounding environments if withdrawn.  Regardless, the potential for these deposits to accelerate the widespread adoption of hydrogen as a fuel source is huge.

Malgré ces occurrences, les scientifiques apprennent encore le processus d’origine de l’hydrogène, l’ampleur des réserves et l’effet potentiel sur les environnements environnants en cas d’extraction. Quoi qu’il en soit, le potentiel de ces gisements pour accélérer l’adoption généralisée de l’hydrogène comme source de carburant est immense.

Mot de la fin

Overall, hydrogen remains a tantalizing alternative/replacement for our continued reliance on fossil fuels.  Thankfully, due to the ingenuity on offer by scientists around the world, we may soon have access to more affordable and plentiful supplies of hydrogen through both natural and treated wells.  With this being the case, there will be a subsequent decrease in the cost of production for hydrogen, making it an even more appealing fuel for companies like Cummins and Plug Power to develop solutions around.

Dans l’ensemble, l’hydrogène demeure une alternative séduisante/remplaçante à notre dépendance continue aux combustibles fossiles. Heureusement, grâce à l’ingéniosité des scientifiques du monde entier, nous pourrons bientôt accéder à des approvisionnements en hydrogène plus abordables et abondants, tant par des puits naturels que traités. Dans ce contexte, le coût de production de l’hydrogène diminuera, ce qui en fera un carburant encore plus attrayant pour des entreprises comme Cummins et Plug Power afin de développer des solutions autour de celui-ci.