Pour polluer moins, il faudrait en finir avec le pétrole et les énergies fossiles. L’hydrogène a le vent en poupe, mais est-il vraiment le combustible green de demain ?
Taxis Hype, train Coradia iLint, vélo hydrogène à Saint-Lô ou encore véhicules Renault Kangoo l’hydrogène, Toyota Mirai ou Hyundai ix35… tout le monde se met à l’hydrogène. Pourquoi cette énergie fait-elle l’objet de tant de convoitises, quels sont ses atouts et surtout comment ça marche ?
L’hydrogène, une énergie verte mais…
L’hydrogène est l’élément le plus abondant dans l’univers. Associé avec l’oxygène, il forme la molécule d’eau. L’hydrogène suscite aujourd’hui un intérêt grandissant car il peut constituer une nouvelle source de production d’électricité propre, via la pile à combustible. Celle-ci met en œuvre une réaction de l’hydrogène avec l’oxygène pour produire un courant électrique, et ne dégage que de l’eau.
Le hic ? Si l’hydrogène est une énergie propre à son point d’utilisation, il ne l’est pas forcément dans sa phase de production, qui doit évoluer pour assurer le cercle vertueux de l’utilisation de ce gaz.
Arriver à une production propre
Aujourd’hui, l’hydrogène est produit de façon peu écologique. « La majorité de l’hydrogène est produit via une énergie fossile. Donc pour qu’il soit propre il faut qu’il soit produit de façon durable pour ne pas polluer l’atmosphère. Il faut utiliser du biométhane, de la biomasse et des sources de biovégétaux qui sont des formes d’énergies renouvelables ou de l’électricité décarbonée : énergie renouvelable, nucléaire. C’est via ces dernières que l’hydrogène produit sera propre », déclare Pierre-Etienne Franc, vice-président d’Airliquide. En effet, il est possible de produire de l’hydrogène par électrolyse de l'eau : sous l’effet d’un courant électrique, la molécule d’eau est séparée entre oxygène et hydrogène. Ce procédé est fortement consommateur d’électricité, mais avec le développement des énergies renouvelables, cette méthode de production peut devenir beaucoup plus propre et vertueuse.
« L’utilisation d’hydrogène directement comme combustible dans un moteur thermique n’est pas encore à l’ordre du jour : sa combustion génère beaucoup d’oxyde d’azote (NOx), qui est un polluant que l’on retrouve déjà avec les moteurs Diesel. Le couplage pile à combustible-moteur électrique est aujourd’hui la solution la plus satisfaisante », ajoute Samy Arabi consultant Energy & Utilities chez CGI.
Un nouveau mix énergétique à créer
Un mix énergétique moins centré sur le nucléaire apparaît comme le compromis énergétique de demain. Une pincée d’énergies renouvelables, une pincée de nucléaire… et d’hydrogène ?
En France, la part d’énergie renouvelable dans le mix énergétique est de 19,9% en 2019, représentant 7,1% de la production totale d’énergie. Mais l’Hexagone souhaite porter la part de production des énergies renouvelables à 40% en 2030. Quant à l’hydrogène, sa demande pourrait être multipliée par dix d’ici 2050. « Un mix énergétique comprenant les énergies renouvelables et l’hydrogène est la solution durable de demain », confirme Pierre-Etienne Franc. À condition de réduire son coût encore faramineux. « Nous sommes en train de développer le plus vite possible des capacités importantes d’électrolyse, pour que ces solutions durables de demain soit compétitives rapidement, explique Pierre-Etienne Franc. En parallèle nous utilisons des technologies existantes, comme le gaz naturel, et nous capturons le CO2 pour éviter le phénomène de pollution. »
Certains acteurs s’engagent dans l’utilisation de l’hydrogène dans des procédés industriels. De l’autre côté du Rhin, ArcelorMittal utilise de l’hydrogène vert pour sa production d’acier, réputé comme être l’un des secteurs les plus difficiles à décarboner. En France, Renault lance un modèle hydrogène dans sa gamme fin 2019 ; Denis Le Vot, directeur Alliance Renault-Nissan de la division véhicules Utilitaires a déclaré dans une interview publiée dans les pages de La Tribune que « Renault joue son rôle de pionnier. La beauté du jeu, c'est que Renault sera présent dans tous les compartiments, nous ne voulons pas faire un choix à la place du consommateur ». Les débuts sont toutefois encore timides, mais la volonté est là, impulsée notamment par le politique.
France, Allemagne et Chine dans la course à l’hydrogène
Depuis quelques années, l’Union européenne développe des programmes de recherche et de développement autour de l’hydrogène. « En France, des projets de loi comme celui relatif à la transition énergétique pour la croissance verte en 2015 ont mis en avant le besoin de développer de nouvelles énergies, dont l’hydrogène. Et pour poursuivre dans cette voie, Nicolas Hulot a lancé un plan d’aide de 100 millions d’euros en 2018 », indique Christophe Jourdin directeur associé Energy & Utilities chez CGI. Ce plan sur trois ans, lancé en juin 2018, fixe une utilisation de l’hydrogène vert dans l’industrie à environ 10% pour 2023 et de 20 à 40% d’ici 2028. Ce plan est national mais surprise, ce sont les régions qui financent le plus cette transition. L’Occitanie par exemple a investi 150 millions d’euros dans un plan hydrogène vert en juin 2019.
De son côté, l’Allemagne a investi dans un programme de recherche et développement de 1,4 milliard d’euros sur dix ans avec une prévision d’investissements privés de deux milliards.
La Chine quant à elle s’est dotée d’une enveloppe de 10,7 milliards d’euros pour mettre en circulation un million de véhicules à hydrogène à l’horizon 2030.
Alors, l’hydrogène serait-il l’énergie du futur ? D’ici 2050, la demande annuelle pourrait être multipliée par dix, son chiffre d’affaires pourrait s’élever à 2500 milliards de dollars et créer plus de 30 millions d’emplois. Le réchauffement climatique et les nouvelles technologies pourraient pousser à son développement.
POUR ALLER PLUS LOIN
La transition énergétique se fera avec les femmes ou ne se fera pas
Cybersécurité : on ne se méfie pas assez de ses objets connectés
Transparence : les entreprises doivent-elles précéder les lois ?
Participer à la conversation