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De quelle manière la production de dihydrogène par électrolyse de l’eau contribue-t-elle à la réduction des rejets carbonés ?

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« Sujet Physique Chimie : De quelle manière la production de dihydrogène par électrolyse de l’eau contribue-t-elle à la réduction des rejets carbonés ? Vous possédez peut-être une voiture électrique, ou bien vous comptez en acheter une dans les prochaines années. Une voiture électrique émet 2 à 3 fois moins de gaz à effet de serre qu’un véhicule essence / diesel. Imaginez maintenant que cette voiture fonctionne grâce à de l’hydrogène, de manière à ce que, de sa fabrication à sa mise en service, aucun gaz à effet de serre ne soit émis. Cela est donc possible grâce à l'hydrogène, et c'est ce que le gouvernement français souhaite mettre en place. Il a en effet lancé l’année dernière un “plan hydrogène”, en débloquant 7,2 milliards d'euros d'ici à 2030. Ainsi, il mise sur le développement d’un hydrogène dit “décarboné”. On pourra donc se demander de quelle manière cette énergie, présentée comme l’énergie du futur, est un atout pour la lutte contre le réchauffement climatique. I. Cela fait de nombreuses années que l’on sait utiliser le dihydrogène dans de nombreux domaines tels que l’industrie ou les transports, cependant cette technologie est pour le moment très peu développée. Le dihydrogène a pourtant un véritable avantage devant les autres sources d’énergie : en effet, c’est une forme d’énergie écologique puisque sa combustion ne génère que de la vapeur d’eau, elle n'émet pas de gaz à effet de serre comme le CO2. Cependant, si l’utilisation du dihydrogène ne produit pas le moindre gaz à effet de serre, il n’en va pas de même pour la production même de ce gaz : actuellement, pour des raisons économiques, plus de 95% de la production de dihydrogène est issue d’énergies fossiles, principalement grâce au vaporeformage du méthane (CH4 + H2O ↔ CO + 3 H2, CO + H2O ↔ CO2 + H2 ). Si l’utilisation de l’hydrogène est propre mais que sa production émet de grandes quantités de gaz à effet de serre, le bilan global reste négatif. Ainsi, l’hydrogène est dit « décarboné » quand de sa production à son utilisation aucun GES n’est émis. Et cela peut être réalisé grâce à un autre procédé de production d’hydrogène, l’électrolyse de l’eau. II. Comment fonctionne l'électrolyse de l’eau ? L’électrolyse est une transformation chimique forcée, puisqu’elle met en jeu un générateur électrique qui impose le sens du courant et donc le sens de déplacement des électrons. Au contraire, pour une pile par exemple, la transformation se fait dans le sens spontané, puisqu’il n’y a pas de générateur qui impose un sens. Lors d’une électrolyse, on transforme donc l'énergie électrique en énergie chimique. La réaction a lieu dans une solution appelée l'électrolyte, ici de l’eau pure, à laquelle on ajoute de l'acide sulfurique H2SO4, qui permet d’assurer une bonne conductivité électrique. A chacune des deux électrodes »

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