Les formidables promesses de l'hydrogène... voitures, avions, vélos...

Mis à jour : il y a 3 jours

Le plan de relance présenté hier par le gouvernement français consacre un total de 7 milliards d'euros au développement de la filière hydrogène. Grâce à l'aide des Etats, qui acceptent enfin de subventionner son développement, la petite molécule est en train de faire une entrée fracassante sur le marché de l'énergie.



Pour faire rouler les véhicules électriques, l'hydrogène est bien plus pratique que les batteries.


Question de rattrapage pour ceux qui n’ont jamais fait d’étincelles en chimie, mais qui aimeraient tout de même pouvoir comprendre le monde moderne : quel est le corps qui constitue à lui seul 75% de la masse de l’Univers, qui se liquéfie à 253 degrés, brûle d’une flamme invisible, délivre trois fois plus de puissance au kilogramme que l’essence sans plomb, ne rejette que de l’eau lorsqu’il se consume, et qui va bientôt remplacer le pétrole au cœur de notre système énergétique ?


La réponse est… l’hydrogène ! Bon, c’est pas de jeu, elle était dans le titre de l’article, vous n’avez eu qu’à recopier. Mais ne nous racontez pas que vous auriez trouvé de toute façon, parce que l’hydrogène, jusqu’à présent, tout le monde s’en fichait, c’était pas comme avec l’oxygène, on n’avait pas d’atomes crochus.


Son débarquement sur la scène économique mondiale, en pleine crise du Covid, n’en est que plus spectaculaire. La molécule de H2 est encore plus petite que le virus, mais, depuis quelques semaines, elle fait parler d’elle presque autant que l’on cause de lui.


Rien d'étonnant donc à la voir figurer dans le plan de relance présenté par le Premier ministre Jean Castex ce Jeudi 4 septembre. Et le gouvernement met le paquet : 7 milliards d'euros seront consacrés à l'hydrogène.


La filiale bénéficiera de 2 milliards d'euros d'ici 2022, puis 5 milliards d'investissements seront ajoutés d'ici 2030. Ce montant global s'approche de celui annoncé par l'Allemagne début juin : 9 milliards d’euros pour encourager son développement.


De son côté, Bruxelles se fendait quelques jours plus tard d’un plan pharaonique répondant au même objectif, tandis que le Portugal posait 6 milliards d’euros sur la table. Preuve que l’affaire est sérieuse, Nikola, le constructeur de camions à hydrogène américain (qui n’en a encore vendu aucun exemplaire), a vu sa capitalisation exploser en juin dernier dès son entrée en Bourse, au point de dépasser celle… de Ford !


Le réchauffement climatique et la crise sanitaire ont réveillé les esprits


«Tout le monde est en train de se réveiller», s’enthousiasme Philippe Boucly, le président de l’Afhypac, l’association qui pousse depuis toujours les feux du gaz miracle.


«Il y a quelques semaines, j’ai fait une conférence pour présenter mon projet à de grands investisseurs londoniens, confirme Thierry Lepercq, le fondateur de Soladvent, qui rêve de produire 1 million de tonnes du futur carburant en 2025 à partir de centrales solaires géantes installées en Espagne et au Portugal. Au début, on avait calibré la réunion pour une poignée de participants, mais les inscriptions se sont multipliées et j’ai fini par parler devant plus de 300 financeurs. C’est fou !»


La raison de cet engouement ?


Le réchauffement climatique, bien sûr, qui chahute chaque jour un peu plus la planète et les esprits. Mais aussi, bizarrement, la crise sanitaire.


En chamboulant l’ordre économique mondial, en forçant des secteurs entiers à repartir sur de nouvelles bases et les Etats à repenser les termes de leur souveraineté économique, le Covid-19 a offert aux décideurs une occasion unique de réformer notre vieux modèle carboné. Or l’hydrogène est paré pour la relève.


Cela fait des décennies que les ingénieurs ont appris à le dompter, ils savent désormais le transporter et le stocker sans danger, ils savent le produire en respectant l’environnement, ils savent le transformer en électricité à la demande, à grande ou à petite échelle selon les besoins, ils savent le faire brûler dans les gazinières et capter sa chaleur pour chauffer les maisons.


En somme, tout est prêt pour le grand remplacement. Il faut juste appuyer sur le bouton.


Un pionnier dans les taxis


Mais pour commencer notre voyage au pays enchanté de la voiture à eau, le plus simple est de prendre un taxi.


A Paris, une centaine de véhicules de la compagnie Hype, facilement reconnaissables à leur robe bleu ciel, roulent déjà avec le carburant magique, et c’est un bonheur de traverser la capitale à leur bord.


Aucun bruit, aucune vibration, une accélération du tonnerre et pas la moindre émission de carbone : ces oiselles rares présentent exactement les mêmes qualités que les berlines électriques classiques.


La seule différence, c’est que le courant qui fait tourner leur moteur ne provient pas d’une batterie, mais d’une pile à combustible, elle-même alimentée par de l’hydrogène. «Ma première idée était de lancer une flotte de véhicules électriques traditionnels, mais j’ai vite compris que ça ne marcherait jamais avec des taxis», témoigne Mathieu Gardies, le patron fondateur de l’entreprise.


L’autonomie aurait en effet été bien trop faible, et le temps de recharge bien trop long, pour satisfaire ces professionnels pressés. Avec le gaz, en revanche, pas de problème : les autos peuvent rouler 500 kilomètres d’affilée et il suffit de trois minutes pour faire le plein. Que demander de plus ?


Rien, et c’est pourquoi Mathieu Gardies, qui vient de fonder une société commune avec Toyota et Air liquide, nourrit des ambitions absolument inouïes. Rien qu’à Paris, il prévoit, restez assis, de faire passer sa flotte de 100 à 600 véhicules d’ici la fin de l’année et à… 10.000 en 2024. Et le plus incroyable, c’est que ce visionnaire pourrait bien gagner son pari.


Pour un loyer de 2.000 euros, l’équivalent de ce que déboursent aujourd’hui les chauffeurs locataires affiliés à une compagnie de taxi ou de VTC, il va offrir lui aussi la voiture, l’assurance, le carburant et l’accès à sa plateforme de mise en relation, qui sera lancée en fin d’année. «Vous pouvez être sûr que la clientèle va se bousculer pour rouler propre, nous allons faire un tabac», se frotte-t-il déjà les mains.


Les industriels français y travaillent déjà


Personne n’en a encore pris la mesure, mais les projets de ce calibre, la France en abrite des dizaines.


A Versailles, Faraday Aerospace travaille d’arrache-pied sur un futur avion électrique alimenté par le fameux gaz. «Il y a encore beaucoup à faire, mais on progresse», sourit le président fondateur, Gilles Rosenberger.


A Biarritz, Pragma se prépare à dynamiter le marché du vélo avec une bicyclette à hydrogène offrant 150 kilomètres d’autonomie. Histoire de pousser son avantage, la PME de 11 salariés a mis au point un dispositif permettant de fabriquer son propre H2 en versant simplement une poudre dans de l’eau.


«Ça marche aussi avec de l’urine, sourit Pierre Forté, le P-DG, ce sera parfait pour les VTTistes qui voudront faire le plein au milieu de la forêt


Un peu plus à l’est, à Albi, ce sont des bus 100% français et 100% gazeux que Safran assemble – Pau, Versailles, Le Mans ou Béthune en ont déjà acquis, et la liste des communes intéressées s’allonge de jour en jour.


Les trains aussi sont contaminés : Alstom-Bombardier, dont les premiers convois convertis à la nouvelle énergie roulent déjà en Allemagne, se prépare à remplacer la fumée de nos vieilles locos diesels par de la vapeur d’eau.


Pendant ce temps, Bulane fait son beurre avec des chalumeaux zéro émission, Atawey installe des stations-service partout dans le pays, McPhy consolide sa position dans les électrolyseurs (qui produisent la molécule prodige) et Symbio dans les piles à combustible (qui la transforment en électricité).


Nos grandes entreprises ne sont pas en reste. Chez Engie, Faurecia, Michelin, Plastic Omnium, EDF, Total, GRDF, PSA ou encore Renault, des équipes ébouriffées planchent désormais jour et nuit sur le sujet pour ne pas rater le coche. Sans parler de nos sidérurgistes, qui sont en train d’adapter leurs hauts-fourneaux pour pouvoir remplacer le coke, aux terribles émissions carbonées, par du H2 ami des petits oiseaux.


Des techniques à améliorer


«Nous avons toutes les bases et tous les atouts pour faire naître une puissante filière franco-française», trépigne Philippe Boucly. Il lui faudra cependant être un peu patient, car la conversion vers le nouveau pétrole ne va pas se faire d’un claquement de doigts. S’ils veulent la réussir, les acteurs de la filière vont d’abord devoir relever un défi environnemental crucial : apprendre à fabriquer à grande échelle de l’hydrogène sans rejeter de CO2 dans l’atmosphère, puisque c’est précisément ce que l’on cherche à éviter.


De ce point de vue, le vaporeformage du méthane, la technique de loin la plus utilisée actuellement (elle représente 95% de la production), est une véritable catastrophe. Pour contourner cet écueil, Air liquide a mis en place dans son unité de Port-Jérôme, en Seine-Maritime, un procédé de récupération du gaz carbonique à la sortie des cheminées. Mais ce n’est toujours pas idéal, car le CO2 capturé est revendu à des industriels (fabricants d’engrais ou… de boissons gazeuses) et finit quand même dans l’atmosphère.


Voilà pourquoi le groupe s’est associé au projet Northern Lights, lancé il y a quelques mois par Shell, Total et le pétrolier norvégien Equinor. A terme, le gaz carbonique qu’il récupérera sera liquéfié, chargé sur un bateau et enfoui dans des cavités géologiques au fond de la mer du Nord, où il restera éternellement prisonnier.


«Elles sont assez grandes pour séquestrer la totalité du CO2 rejeté par toutes nos unités européennes», assure Pierre-Etienne Franc, le directeur monde hydrogène énergie du géant mondial du gaz industriel. L’effet sur le climat sera neutre.


Des pistes à l'étude



Mais il y a beaucoup mieux encore. Vous souvenez-vous de vos TP de chimie ?


C’était magique, on plongeait deux électrodes dans une bassine d’eau et il en sortait d’un côté de l’oxygène et de l’autre de l’hydrogène. Eh bien, il est parfaitement possible de reproduire ce procédé à l’échelle industrielle.


Pour le moment, les électrolyseurs n’offrent qu’une capacité relativement réduite, de l’ordre d’une vingtaine de mégawatts pour les plus puissants, soit cinquante fois moins qu’une tranche nucléaire. Mais c’est déjà bien suffisant pour amorcer la pompe. Grâce à ces appareils, par exemple, bon nombre de stations-service produisent elles-mêmes le carburant qu’elles vendent aux automobilistes – ce n’est pas demain que les distributeurs de gazole pourront en faire autant !


Et les chercheurs ont bon espoir d’accroître d’ici quelques années les performances des électrolyseurs.


Couplés à des fermes éoliennes ou à des centrales solaires géantes situées dans les pays du sud, ils permettront alors de fabriquer d’énormes quantités d’hydrogène sans le moindre rejet carboné.


On pourra les faire tourner 24 heures sur 24, ou simplement pendant les moments de faible consommation, lorsque le courant produit sera de toute façon perdu. Il suffira ensuite de transporter le précieux H2 par gazoduc près des lieux de consommation et de le reconvertir en électricité avec des piles à combustible pour faire rouler les voitures avec du soleil et tourner les usines avec du vent.


Si vous êtes vous-même scientifique, pinailleur et grincheux, vous objecterez que le rendement de cette opération est absolument calamiteux : sur 100 watts de courant au départ, il ne permet d’en récupérer que 35 à l’arrivée, tout le reste est perdu, notamment sous forme de chaleur.


Les batteries, elles, restituent 85% de l’électricité dépensée ! C’est vrai, mais, d’une part, il sera possible de capter une partie de l’énergie évaporée pour chauffer, par exemple, l’habitacle des autos ou l’intérieur des maisons. Les 300.000 foyers japonais déjà équipés de piles à combustible peuvent témoigner que ça marche : l’hydrogène leur fournit à la fois l’électricité et le chauffage... Et, d’autre part, cette histoire de médiocre rendement n’a pas vraiment de sens, puisque la ressource, vent ou rayonnement solaire, est inépuisable. Mesure-t-on la quantité d’air que l’on respire pour s’inquiéter de la diminution des stocks ?


«Il ne faut pas raisonner comme avec le pétrole, sourit Thierry Lepercq. La vraie question à se poser n’est pas celle du rendement physique, mais de la rentabilité économique


Réduire le coût des voitures à l'hydrogène


Et de ce point de vue, parlons net, faire rouler une voiture à l’hydrogène est aujourd’hui un non-sens. A elle seule, la pile à combustible placée coûte aux alentours de 20.000 euros.


Avec le réservoir sous pression et tous les équipements, cela nous met la Hyundai Nexo et la Toyota Mirai, les deux modèles H2 les plus vendus au monde, aux alentours de 75.000 euros, le double d’une voiture thermique de même catégorie, et moitié plus qu’un véhicule électrique classique.


«En dix ans, le prix des piles a été divisé par 10, calcule Pierre-Etienne Franc, mais il faut encore le baisser de moitié pour qu’elles deviennent rentables.»


Ajoutons que les stations-service coûtent elles aussi une fortune – entre 1 et 2 millions d’euros l’unité – et que le carburant n’est pas donné : pour 1 kilomètre parcouru, il revient à peu près au même prix que le sans-plomb. L’équation économique est à peine meilleure pour les camions, les trains, les cimenteries ou le chauffage des maisons.


Tout cela est très normal, puisqu’on part de zéro. Il y a tout à construire, les unités de production propres, les installations de stockage, les gazoducs, les lignes de production automobile, sans parler des millions de brûleurs de gazinières à changer et des flottes de navires méthaniers à lancer. Or, pour le moment, les volumes minuscules ne permettent pas de financer ces investissements colossaux.


Voilà pourquoi une aide massive des pouvoirs publics est absolument indispensable pour l’éclosion de la filière. L’un des traits de génie de Pierre Forté est d’avoir été parmi les premiers à comprendre qu’ils étaient prêts à se fendre. Et d’avoir su recueillir les grasses subventions de l’Europe, de l’Etat, de la région et de la ville, sans lesquelles ses taxis ne pourraient jamais être rentables.


Selon les calculs de l’Afhypac, 6,7 milliards d’euros d’aides de l’Etat seront nécessaires d’ici 2030 pour lancer les bases d’une vraie filière française de l’hydrogène. Rien de moins que les 7 milliards affichés du plan de relance du gouvernement... De quoi passer à la vitesse supérieure.


Source: www.capital.fr

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