QCM : Mobilité hydrogène et ses enjeux — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel couple d’objectifs chiffrés la France vise-t-elle pour l’hydrogène renouvelable à l’horizon 2030 ?

6,5 GW et 9 milliards d’euros
6,5 millions de tonnes et 9 millions d’euros
9 GW et 6,5 milliards d’euros
5 GW et 6 milliards d’euros

6,5 GW et 9 milliards d’euros

Explication

Le texte indique un objectif de 6,5 gigawatts d’hydrogène renouvelable d’ici 2030, accompagné d’un investissement de 9 milliards d’euros. Les autres propositions mélangent les ordres de grandeur ou les unités.

2. Pourquoi l’adoption de l’hydrogène dépend-elle davantage, à plus long terme, du développement de l’hydrogène vert ?

Parce que les stations sont déjà trop nombreuses
Parce que la pile ne peut fonctionner qu’avec du diesel
Parce qu’il faut réduire les coûts et disposer d’une production moins émettrice
Parce que les réservoirs doivent fonctionner à basse pression

Parce qu’il faut réduire les coûts et disposer d’une production moins émettrice

Explication

Le texte relie l’adoption future à la montée de l’hydrogène vert et à la baisse des coûts, notamment grâce à des catalyseurs moins chers que le platine. La question des réservoirs ou du diesel n’explique pas cette dépendance.

3. Quel est le rendement puits-à-roue annoncé pour une voiture à hydrogène ?

Environ 25 à 30 %
Environ 50 à 60 %
Environ 10 à 15 %
Environ 70 à 80 %

Environ 25 à 30 %

Explication

Le rendement global puits-à-roue annoncé pour la chaîne hydrogène est d’environ 25 à 30 %. Il est inférieur à celui d’une voiture à batterie, donné autour de 70 à 80 %.

4. Quel composant d’un véhicule à hydrogène absorbe l’énergie lors du freinage régénératif ?

La pile à combustible
Le catalyseur au platine
La batterie tampon
Le réservoir d’hydrogène

La batterie tampon

Explication

La batterie tampon sert de régulation : elle récupère l’énergie au freinage régénératif et la restitue lors des fortes accélérations. Le réservoir stocke l’hydrogène, mais n’assure pas cette fonction.

5. Quel est l’objectif principal d’une voiture à hydrogène en matière d’émissions locales ?

Produire localement des particules fines en très faible quantité
Convertir l’énergie du carburant en chaleur uniquement
Ne rejeter localement que de la vapeur d’eau
Rejeter principalement du dioxyde de carbone

Ne rejeter localement que de la vapeur d’eau

Explication

Une voiture à hydrogène utilise l’hydrogène pour produire de l’électricité et ne rejette localement que de la vapeur d’eau. Elle vise donc l’absence d’émissions locales de CO₂ et de particules fines.

6. Quelle observation est cohérente avec l’électrolyse de l’eau dans le rapport stœchiométrique attendu ?

Deux fois plus de bulles côté oxygène que côté hydrogène
Autant de bulles d’hydrogène que de bulles d’oxygène
Aucune bulle ne se forme aux électrodes
Deux fois plus de bulles côté hydrogène que côté oxygène

Deux fois plus de bulles côté hydrogène que côté oxygène

Explication

L’électrolyse suit la réaction 2H₂O → 2H₂ + O₂, ce qui conduit à deux fois plus de gaz hydrogène que de gaz oxygène. L’observation de deux fois plus de bulles côté hydrogène est donc cohérente.

7. Quel est le premier usage ciblé pour le déploiement de l’hydrogène, afin de viser une rentabilité rapide ?

Les petites centrales de production domestique
Les logements individuels raccordés au gaz
Les corridors de transport de marchandises et les flottes professionnelles
Les véhicules particuliers en milieu urbain dense

Les corridors de transport de marchandises et les flottes professionnelles

Explication

Le déploiement est présenté comme prioritaire sur les corridors de transport de marchandises et les flottes professionnelles. Les véhicules particuliers ne sont pas l’axe initial mis en avant pour la rentabilité rapide.

8. Quelle part approximative des émissions mondiales de CO₂ est attribuée aux transports ?

Près de 50 %
Près de 20 %
Près de 10 %
Près de 30 %

Près de 30 %

Explication

Le cours indique que les transports représentent près de 30 % des émissions mondiales de CO₂. C’est un enjeu majeur qui motive l’intérêt pour des solutions de mobilité moins émettrices.

9. Quel est le principe de production de l’hydrogène vert ?

Le vaporeformage du méthane sans émissions
La combustion de l’eau en présence d’oxygène
La compression de l’hydrogène déjà présent dans l’air
La décomposition de l’eau par électrolyse avec une électricité renouvelable

La décomposition de l’eau par électrolyse avec une électricité renouvelable

Explication

L’hydrogène vert est obtenu par électrolyse de l’eau, lorsque l’électricité utilisée provient de sources renouvelables. C’est cette condition qui permet d’éviter les émissions de CO₂.

10. Quelle idée résume le mieux la complémentarité entre l’hydrogène et la voiture électrique à batterie ?

L’hydrogène doit remplacer totalement la batterie
La batterie ne sert que pour les véhicules lourds
L’hydrogène est réservé aux usages domestiques
Chaque technologie est adaptée aux usages où elle est la plus pertinente

Chaque technologie est adaptée aux usages où elle est la plus pertinente

Explication

La conclusion défend une logique de complémentarité : hydrogène et électrique sont chacun adaptés aux usages où ils excellent. L’opposition totale entre les deux est explicitement écartée.

11. Pourquoi assemble-t-on plusieurs cellules en série dans un stack ?

Pour empêcher le passage des protons dans la membrane
Pour produire directement de l’hydrogène liquide
Pour additionner leurs tensions et obtenir une puissance utile
Pour diminuer la tension totale disponible

Pour additionner leurs tensions et obtenir une puissance utile

Explication

Un stack regroupe de nombreuses cellules en série afin d’additionner leurs tensions et d’atteindre une puissance exploitable pour un véhicule. Une cellule seule ne fournit qu’environ 0,7 V.

12. Quel est le rôle fondamental d’une pile à combustible ?

Décomposer l’eau en hydrogène par apport de courant
Convertir l’énergie chimique d’une réaction d’oxydoréduction en énergie électrique
Stocker directement l’énergie électrique dans une batterie
Transformer l’énergie mécanique en énergie thermique

Convertir l’énergie chimique d’une réaction d’oxydoréduction en énergie électrique

Explication

Une pile à combustible est un convertisseur continu qui transforme l’énergie chimique d’une réaction d’oxydoréduction en énergie électrique. La décomposition de l’eau correspond à l’électrolyse, pas au fonctionnement de la pile.

13. À quelle pression l’hydrogène est-il stocké dans les réservoirs du véhicule ?

Environ 7 bars
Environ 700 bars
Environ 70 bars
Environ 7000 bars

Environ 700 bars

Explication

Le texte indique un stockage de l’hydrogène à environ 700 bars, soit une pression très élevée. Les réservoirs sont conçus pour résister à cette contrainte avec des matériaux adaptés.

14. Quelle est la principale origine de l’hydrogène mondial mentionnée dans le cours ?

Le vaporeformage du méthane
La capture directe du dioxyde de carbone
L’électrolyse alimentée par des renouvelables
La fermentation de la biomasse

Le vaporeformage du méthane

Explication

Le cours précise qu’environ 95 % de l’hydrogène mondial est gris et provient du vaporeformage du méthane. Cette filière est associée à des rejets de CO₂.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 14 flashcards sur Mobilité hydrogène et ses enjeux.

Voiture à hydrogène — définition ?

Véhicule utilisant H₂ pour produire de l’électricité.

Pile à combustible — rôle ?

Convertir l’énergie chimique en électrique.

Architecture du véhicule — éléments clés ?

Réservoir, pile, moteur, batterie tampon.

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Mobilité hydrogène et ses enjeux.

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