L’hydrogène : une solution pour la transition énergétique ?

Les promesses de l’hydrogène sont nombreuses dans les secteurs des transports et de la production électrique. Si les conséquences environnementales de l’hydrogène doivent encore être maitrisées, les entreprises n’hésitent plus à passer le cap.

Et si l’énergie de l’avenir résidait dans l’hydrogène ? Certes, nous en sommes encore loin. Aujourd’hui, la consommation d’hydrogène représente moins de 2% de la consommation mondiale d’énergie. Mais cela pourrait bien changer.

Associé aux piles à combustible, l’hydrogène dispose d’un grand potentiel en tant que vecteur d’énergie pour les transports et la production d’électricité. Certains considèrent même qu’il s’agirait d’une révolution aussi importante que celle du charbon au début de l’ère industrielle. La proportion d’hydrogène dans l’air étant très faible, il faut donc le produire industriellement, par exemple à partir du reformage du gaz naturel à la vapeur d’eau.

Les avantages de l’hydrogène sont nombreux. Lorsqu’il est issu de sources renouvelables, il n’émet que de la vapeur d’eau et aucun gaz à effet de serre (GES). Dans ce cas précis, l’hydrogène pourrait également renforcer l’indépendance énergétique de pays comme la France. Et cela, les grands groupes industriels comme les PME l’ont bien compris.

Transports, énergie : les projets se multiplient

L’hydrogène est d’abord une petite révolution dans les transports. En Allemagne, Alstom vient par exemple de tester avec succès son train Coradia iLint, alimenté par une pile à hydrogène : un premier essai concluant, le train circulant à 80 km/h. Alstom espère le vendre à l’Allemagne dès 2019.

Alors que 3 000 véhicules à hydrogène circulent déjà de par le monde et que 50 000 sont attendus avant la fin 2020, le groupe français Air Liquide a livré 75 stations de recharge. Une dizaine d’entre elles sont déjà implantées en France. Lors de la COP 21, l’entreprise a même inauguré une station à Paris, sous le pont de l’Alma. Les douze taxis à hydrogène de l’entreprise STEP y font désormais leur « plein » et roulent dans la capitale sans émettre aucun bruit ni GES. Et ce avec une autonomie de 600 kilomètres, contre 150 pour les véhicules électriques classiques.

A Sarreguemines, en Moselle, la communauté d’agglomération a décidé de faire de la mobilité bas carbone un axe stratégique de sa transition énergétique. Le « projet FaHyence », une station-service de recharge d’hydrogène, a été inauguré le 11 avril 2017. Objectif : démontrer en exploitation qu’il est possible de produire de l’hydrogène sur son lieu de consommation finale. Le projet, issu d’un partenariat entre EDF, McPhy et l’institut EIFER (European Institute for Energy Research), vise à déployer d’ici à 2020, 29 station-service à hydrogène et plus de 300 véhicules – dont une dizaine de Kangoo H2 sont déjà livrées par Symbio à un certain nombre d’acteurs privés et publics de la communauté d’agglomération.

Outre les transports, l’hydrogène peut également contribuer à produire de l’énergie. La technique « power to gas » consiste en effet à transformer l’eau en gaz ou, plus précisément, à utiliser l’électricité générée par une éolienne ou un panneau solaire pour provoquer une réaction chimique dans l’eau. Un premier projet, conduit par la filiale d’Engie GRTgaz, a été inauguré à Fos-sur-mer, qui permet de transformer en hydrogène l’excédent d’électricité produit par les éoliennes sur le site. Un second projet devrait voir le jour cette année à Dunkerque et alimenter 50 autobus et 200 logements.

Sur l’île de La Réunion, « territoire insulaire d’excellence et d’innovation » non interconnecté au réseau national, une station combinant production d’énergie photovoltaïque et stockage au moyen de batteries à hydrogène a été inaugurée en janvier 2016. Elle permet à toute la communauté de Malate de bénéficier d’électricité de jour comme de nuit. Quand le soleil brille, les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité ; les surplus produits sont conservés grâce au système de stockage pour être ensuite réutilisés par les villageois la nuit ou en cas de mauvais temps. « Une première mondiale », pour le PDG d’EDF, Jean-Bernard Levy, selon qui « c’est la première fois que ce système bénéficiera à toute une communauté (…) : une solution pérenne, durable et de très bonne qualité ». Mais qui nécessite encore, lorsqu’elle n’est pas produite à partir d’énergies renouvelables, d’être améliorée.

Les limites actuelles de l’hydrogène

96% de l’hydrogène est en effet produit à partir d’énergies fossiles (pétrole, gaz naturel et charbon) : c’est aujourd’hui la solution la plus rentable économiquement, mais aussi la plus polluante. Actuellement, on estime qu’environ 5 % des émissions humaines mondiales de CO2 seraient liées à la production d’hydrogène.

Les industriels ont bien compris les enjeux sur l’aggravation de l’effet de serre et testent des solutions afin de décarboner cette énergie : fabriquer l’hydrogène à partir de biométhane (issu de la fermentation de déchets organiques) ou à partir d’eau et d’électricité 100% renouvelables, par électrolyse de l’eau. Quant à l’hydrogène obtenu à partir de combustibles fossiles, l’avenir passe par le captage et l’enfouissement du CO2.

Si la technologie doit encore gagner en maturité et en rentabilité économique, tous les espoirs sont aujourd’hui permis. Charlotte de Lorgeril, associée chez Sia Partners, « constate un net changement, avec une vraie volonté des acteurs de structurer une filière et de trouver des investisseurs : on voit désormais sortir de terre des projets qui auraient été difficilement faisables il y a trois ans ».

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