Wiki - Tout savoir sur l’hydrogène

Mis à jour le 6 juin 2024

Hydrogène gazeux

L’hydrogène gazeux (formule moléculaire H₂) est l’élément le plus simple et le plus léger du tableau périodique, possédant des propriétés physiques et techniques uniques qui le rendent essentiel dans diverses applications et domaines de recherche.

Propriétés physiques #

La masse moléculaire de l’hydrogène gazeux est de 2,016 g/mole. À température ambiante, le gaz est incolore, inodore et insipide. La densité est d’environ 0,08988 gH2/L à 0 °C et 1 atm, ce qui en fait le moins dense de tous les gaz. Les transitions de phase sont respectivement à -252,87 °C (20,28 K) et -259,14 °C (14,01 K). Il est légèrement soluble dans l’eau et d’autres solvants.

Propriétés techniques #

L’hydrogène est hautement inflammable et peut former des mélanges explosifs avec l’air. La plage d’inflammabilité est de 4 % à 75 % d’hydrogène dans l’air et la température d’auto-inflammation est d’environ 500 °C (932 °F). L’hydrogène a une conductivité thermique élevée (0,1805 W/m·K à 300 K), ce qui le rend utile comme liquide de refroidissement dans les applications à haute performance comme les générateurs d’énergie et les réacteurs nucléaires. L’hydrogène a une énergie spécifique élevée (énergie par unité de masse) d’environ 142 MJ/kg, soit plus du double de celle des hydrocarbures conventionnels. L’hydrogène gazeux diffuse rapidement, avec une diffusivité dans l’air d’environ 0,61 cm²/s à température ambiante, ce qui influence son comportement en stockage et en transport. Vous trouverez par exemple plus d’informations sur la sécurité de l’hydrogène dans cet article.

L’hydrogène gazeux comme vecteur énergétique #

Le gaz peut jouer un rôle essentiel dans la transition vers un système énergétique renouvelable et respectueux de l’environnement, la transition énergétique. L’une des principales raisons en est qu’il peut être généré à partir d’électricité et d’eau renouvelables avec un processus appelé électrolyse. Certaines technologies d’électrolyse disponibles et en développement sont résumées ici.

L’hydrogène gazeux et le dioxyde de carbone sont peut-être les gaz les plus importants pour l’avenir énergétique.
Si l’hydrogène et le dioxyde de carbone sont disponibles, des carburants comme le méthane, aujourd’hui principalement d’origine fossile et non renouvelable, peuvent être reproduits. C’est ce que démontre par exemple le projet Greengas à Aigle.
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