Chauffage sans prise de courant : des chercheuses et chercheurs chinois ont simulé comment une pompe à chaleur peut fonctionner uniquement à partir d’hydrogène. Le système pourrait couvrir les besoins en eau chaude d’un foyer.
Une pompe à chaleur qui ne nécessite pas de connexion électrique a été étudiée par des chercheurs de l’Université de Technologie de Dongguan et de l’Université Sun Yat-sen en Chine dans le cadre d’une étude de simulation. Leur approche repose sur une pile à combustible qui convertit l’hydrogène directement en électricité, laquelle entraîne à son tour une pompe à chaleur. La chaleur produite est stockée dans un réservoir de chaleur latent (PCM) et peut être restituée selon les besoins.
Comment fonctionne le système
Le cœur du dispositif est une pile à combustible à membrane échangeur de protons (PEMFC). Elle transforme l’hydrogène et l’oxygène en eau tout en produisant de l’électricité — sans combustion, sans émissions. Cette électricité alimente le compresseur d’une pompe à chaleur. La chaleur est ensuite transférée vers un réservoir de matériau à changement de phase (réservoir PCM), où elle est stockée et libérée lorsque nécessaire.
Les résultats de simulation, publiés dans la revue spécialisée Results in Engineering (2026), démontrent que le système est fondamentalement capable de couvrir le besoin quotidien en eau chaude d’un ménage. Les chercheurs estiment ce besoin à environ 3,5 kilowattheures — pour 75 litres d’eau avec une élévation de température de 40 degrés Celsius.
La température de cathode comme facteur déterminant
La température d’admission à la cathode de la pile à combustible influence particulièrement fortement l’efficacité du système dans son ensemble. Si cette température passe de 2 à 34 degrés Celsius, le facteur hydrogène-vers-chaleur s’améliore de 29,4 pour cent — passant de 28,458 à 36,825 kilowattheures par kilogramme d’hydrogène. Autrement dit, plus la pile fonctionne chaud, plus elle produit d’énergie.
Cas d’application et le problème « hydrogène »
L according aux auteurs de l’étude, un tel système ne se justifie que s’il n’existe pas de raccordement électrique pour une pompe à chaleur conventionnelle. C’est le cas pour des bâtiments isolés sans électricité, comme par exemple des cabanes de montagne ou d’autres constructions loin de toute civilisation.
Un enjeu majeur concerne le rôle de l’hydrogène dans cette nouvelle technologie. Dans quelle mesure une pompe à chaleur alimentée par hydrogène reste rentable dépend notamment de la disponibilité et du coût de l’hydrogène. De plus, la production d’hydrogène nécessite beaucoup d’énergie. Selon l’origine de cette énergie, une pompe à chaleur à hydrogène peut s’avérer plus nuisible au climat qu’une pompe à chaleur classique.
Une piste de solution est fournie par l’institut Fraunhofer pour les systèmes solaires énergétiques (ISE). Des chercheurs de l’institut ont développé une combinaison de modules photovoltaïques et d’électrolyse qui utilise l’énergie solaire pour convertir l’eau en oxygène et hydrogène. Ainsi, les bâtiments isolés pourraient fabriquer leur propre hydrogène. Cependant, cette technologie est encore à ses débuts.
Prototype manquant et obstacles potentiels
L’étude chinoise repose exclusivement sur des simulations informatiques, qui utilisent des modèles validés expérimentalement. Aucun prototype réel n’a été construit. Les chercheurs soulignent également que des températures plus élevées à la cathode peuvent dessécher et endommager à long terme la membrane de la pile à combustible. Le compromis entre efficacité et durabilité doit être pesé avec soin lors de la mise en œuvre pratique.
Verwendete Quellen: Yantong Li et al., « Impact of thermal boundary conditions on hydrogen-driven CO_2 heat pump with PCM », Results in Engineering, Bd. 32 (2026), Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Unabhängiger Journalismus braucht Menschen, die dahinterstehen – auch in der Google-Suche. Jetzt ein Signal für mehr Nachhaltigkeit setzen und → Utopia als bevorzugte Quelle hinterlegen.
