Bien avant que David Hasselhoff ne fasse onduler ses pectoraux sur les plages de "Baywatch", il a joué dans une émission télévisée intitulée "Knight Rider", un tube d'action mettant en vedette une supercar nommée KITT. L'auto flashy était si cool et si puissante (Quel adolescent qui se respecte ne voulait pas s'asseoir derrière le volant ?) que notre héros aux cheveux bouclés a facilement chassé les méchants dans toute la ville à une distance stupéfiante de 300 milles (483 kilomètres) par heure. Merde, la voiture parlait même comme un grand-père attentionné.
Qu'est-ce qui a donné à KITT son incroyable pouvoir ? La voiture était équipée d'un moteur à hydrogène qui a permis à Michael Knight (Hasselhoff) de tourmenter les méchants les plus ignobles de la télévision du début des années 80.
Plus d'une décennie après que la série originale s'est écrasée et brûlée dans les cotes d'écoute, les politiciens, les journalistes et d'autres ont commencé à présenter l'hydrogène comme l'énergie du futur, une alternative aux combustibles fossiles tels que le charbon. Ils ont dit que l'hydrogène était l'élixir magique qui alimenterait tous nos besoins en transport et en électricité. Après tout, l'hydrogène était abondant et brûlé proprement, ce qui aiderait théoriquement à réduire les émissions de gaz à effet de serre. En fait, en 2003, nul autre que le président américain George W. Bush, qui a fait fortune dans le secteur pétrolier, a annoncé qu'il allouait 1,2 milliard de dollars pour tenter de faire de l'hydrogène le carburant de choix des Américains [source :CNN].
Qui pourrait lui en vouloir ? L'hydrogène est une merveilleuse source de carburant. Heck, il alimente le soleil. De plus, nous ne pouvons jamais manquer d'hydrogène. C'est dans notre air et dans notre eau. L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'univers (mais pas sur Terre).
Mais avant d'investir dans un véhicule à hydrogène, réfléchissez à ceci :la rouille ne dort jamais, et l'hydrogène non plus. L'élément rend le métal cassant, réduit sa résistance et peut affaiblir une voiture comme un termite à travers le bois [source :Science Daily]. Ouais, pas bien.
Remontons dans le temps jusqu'en 1520. En Suisse, un alchimiste du nom de Philippus Aureolus Paracelsus a mis un morceau de fer dans une solution d'acide sulfurique. L'acide commence à bouillonner dans « un air qui éclate comme le vent ». Bien que Paracelse ne le sache pas alors, ce vent qui fait des bulles s'est avéré être de l'hydrogène. L'élément n° 1 a été officiellement nommé à la fin du XVIIIe siècle par Antoine-Laurent Lavoisier, un aristocrate français qui s'est essayé à la science et a finalement perdu la tête pendant la Révolution française [sources :ASME, Chemical Heritage].
Les scientifiques et les inventeurs ont rapidement découvert que l'hydrogène de Lavoisier était l'élément le plus léger de l'univers. Bien que cela puisse s'avérer merveilleux pour remplir des ballons, ce n'était pas si génial en ce qui concerne les interactions entre l'hydrogène et le métal. En fait, les atomes d'hydrogène ont la capacité étrange de s'infiltrer à travers divers métaux, les rendant cassants, finissant par les fissurer, les rompre et les casser [source :Science Daily].
Bien que les scientifiques étudient les phénomènes depuis 1875, ils ne comprennent pas entièrement la physique du problème. Ce qu'ils savent, c'est que les atomes d'hydrogène se diffusent ou se propagent facilement à travers les métaux, en particulier à des températures élevées. Les atomes se recombinent entre eux pour former des molécules d'hydrogène. Ces molécules trouvent un foyer dans les coins et recoins microscopiques du métal, créant une énorme pression. Cette pression réduit la résistance à la traction du métal. Fissure! Le métal se casse [source :Université McGill].
Les chercheurs ne peuvent pas prédire où la fragilisation par l'hydrogène se produira. Tout ce qu'ils savent, c'est que le minuscule atome d'hydrogène aime pénétrer et engloutir la plupart des alliages à haute résistance, y compris l'acier et ceux à base de nickel. Ils peuvent même le voir se produire lors de simulations informatiques [source :Université McGill]. La sévérité de la fragilisation varie selon le type d'alliage et la température [source :Gray].
La fragilisation par l'hydrogène est devenue le fléau de choses telles que les porte-avions, les cuirassés, les avions, les vaisseaux spatiaux et les réacteurs nucléaires. Parfois, les conséquences ont été mortelles. En 1985, un soldat est mort en Grande-Bretagne lorsque les boulons d'un obusier automoteur américain de 155 mm ont échoué. Les boulons retenaient le collecteur qui soulevait et abaissait le pistolet. Les boulons cassèrent, coinçant le soldat sous le collecteur. Les enquêteurs ont blâmé la fragilisation par l'hydrogène. Le gaz a rendu les boulons si fragiles qu'ils ne pouvaient pas résister aux fortes secousses produites par le coup de feu. En 1984, les boulons (également pour les supports de canon) d'un char M1 Abrams se sont également cassés [source :Anderson].
Les scientifiques travaillent fébrilement pour prédire comment, quand et où la fragilisation par l'hydrogène aura lieu. L'industrie automobile, entre autres, s'en inquiète. Comme vous le savez probablement, les véhicules à hydrogène tirent leur énergie d'un appareil appelé pile à combustible . Les piles à combustible permettent à l'hydrogène de se combiner avec l'oxygène pour produire de la chaleur et de l'électricité. Les seuls sous-produits sont la chaleur et l'eau [source :Laboratoire national des énergies renouvelables].
Les atomes d'hydrogène peuvent pénétrer dans le métal pendant le processus de fabrication, par exemple lorsque les travailleurs chroment des pièces de voiture, soudent des pièces ensemble ou lorsque le métal est fraisé ou pressé. Des infiltrations d'hydrogène peuvent également se produire lorsque la voiture roule sur la route. Les atomes saturent le métal, s'infiltrant dans les réservoirs de carburant et d'autres composants. Par conséquent, les pièces automobiles telles que les réservoirs de carburant, les piles à combustible et les roulements à billes peuvent tomber en panne sans avertissement. Le résultat? Factures de réparation coûteuses – et pire [source :Science Daily].
Ne rejetez pas encore l'idée de la voiture à hydrogène. Des chercheurs allemands ont étudié comment les atomes d'hydrogène se déplacent à travers le métal. En traçant le parcours des atomes, ils espèrent développer des matériaux résistants à la fragilisation utilisables dans les voitures à hydrogène. Les scientifiques recherchent également des moyens d'arrêter le processus de fragilisation en chauffant constamment les atomes d'hydrogène qui sont toujours en mouvement [source :Science Daily].
En comprenant mieux comment les atomes d'hydrogène mènent leurs activités destructrices, les scientifiques et les ingénieurs sont convaincus qu'ils seront en mesure de fabriquer des réservoirs de carburant embarqués et d'autres pièces qui ne se dégradent pas avec le temps [source :Azom.com]. En un rien de temps, nous conduirons tous des voitures à hydrogène.
Jusqu'à ce que je commence à faire des recherches sur cet article, je n'avais aucune idée que l'hydrogène, l'élément le plus abondant dans l'univers, était si destructeur. Oh, bien sûr, je connaissais les raisons pour lesquelles mon bien-aimé Ford Ranger de 1993 a commencé à rouiller - l'oxygène combiné au fer pour former de l'oxyde de fer, et avant que je ne le sache, je grattais, apprêtais et peignais. Je suppose que je n'aurais pas dû être surpris de savoir que l'hydrogène ronge le métal tout aussi facilement. La fragilisation par l'hydrogène est un problème grave, en particulier lorsque l'hydrogène est un élément clé pour répondre à nos besoins en carburant et aider la planète. Espérons que les scientifiques seront en mesure de trouver une solution rentable au problème.
