Hydrogène : la France a son usine de production d'électrolyseurs

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L'entreprise a une capacité de production de 30 électrolyseurs par an.
L'entreprise a une capacité de production de 30 électrolyseurs par an. (Crédits : DR)
Située dans l'Essonne, l'usine d'Areva H2Gen vise le marché du stockage de l'énergie ainsi que celui des transports propres. Elle dispose à ce jour un carnet de commandes de 10 millions d'euros.

Areva ajoute une brique stratégique à sa présence dans les renouvelables. Areva H2Gen, la co-entreprise créée en 2014 par la multinationale française avec le producteur d'énergies vertes Smart Energies et l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie française (Ademe), a inauguré jeudi 24 juin sa première usine. Située aux Ulis, dans l'Essonne, sur une surface de 2.800 mètres carrés, la fabrique est aussi le premier lieu de production d'électrolyseurs de France, capables de produire de l'hydrogène à partir d'un simple apport d'eau et d'électricité. Areva H2Gen espère ainsi se positionner en tant que leader dans un marché en essor et dont dépend le développement même des énergies renouvelables : celui du stockage de l'énergie.

Par définition intermittentes, les énergies dites vertes sont en effet bien davantage exposées que celles fossiles et nucléaires à un risque de déséquilibre entre offre et demande. En 2015, en Allemagne, 1,5 TWh d'électricité générée par les renouvelables n'a pas pu être injecté dans le réseau, rappelle Areva H2Gen citant une étude de l'Agence allemande de l'énergie (Dena) : à savoir l'équivalent de la consommation électrique annuelle d'une ville comme Nantes. L'Ademe estime pour sa part qu'en 2050 entre 30 et 90 TWh d'électricité renouvelable ne seront pas consommés. Stocker l'énergie produite en excès à certains moments, pour pouvoir l'utiliser lors de baisses de la production, devient alors la condition même de l'augmentation de la part des renouvelables dans le mix énergétique souhaité par l'accord de Paris.

Un gaz potentiellement décarboné

Or, parmi les formes de stockage, la production d'hydrogène présente un potentiel particulier, reconnu par les pouvoirs publics qui ont consacré à cette solution plusieurs appels à projets, au niveau national comme européen. À condition d'utiliser le procédé de l'électrolyse, à savoir la séparation des molécules d'eau par l'électricité, et une forme d'énergie renouvelable, la production d'hydrogène n'implique en effet aucune émission de gaz à effet de serre. Le gaz décarboné qui en résulte peut contribuer en deux manières à la transition énergétique : soit en alimentant des véhicules à piles à combustible, qui réalisent la réaction chimique inverse (combinaison hydrogène et oxygène) en produisant de l'eau ; soit en étant intégré (jusqu'à 20%) aux réseaux de gaz naturel (Power to Gaz).

Applications hydrogène

Ce potentiel est encore plus important dès lors que l'hydrogène est produit en utilisant la technologie utilisée par Areva H2Gen: l'électrolyse PEM (Proton Exchange Membrane), explique l'Ademe. Cette électrolyse "de dernière génération" permet, par rapport aux techniques plus anciennes (notamment l'électrolyse alcaline), une réaction instantanée, puisqu'elle se passe de la chaleur. Elle est donc plus adaptée au caractère intermittent des renouvelables. Si cette électrolyse existe depuis les années 60, "elle vient toutefois d'atteindre la compétitivité, fiabilité et durabilité indispensables pour un usage industriel", explique Cyril Dufau-Sansot, président d'Areva H2Gen. Sur l'ensemble du système, le rendement est estimé à 70%, contre 33% pour une centrale nucléaire et 20% pour un moteur diesel, lit-on dans le communiqué de l'entreprise.

Electrolyse PEM

Un marché en essor

Le stockage des énergies vertes et la mobilité propre sont ainsi les principaux marchés visés par Areva H2Gen, qui compte beaucoup aussi sur le soutien des politiques et des initiatives publiques. Déjà présente en Allemagne, où la mobilité à hydrogène est plus développée qu'en France, l'entreprise vise un marché mondial. Puisque selon les diverses situations territoriales et commerciales une approche plus ou moins décentralisée de la production d'hydrogène est envisageable, Areva H2Gen compte jouer la carte de la souplesse. Si elle propose à ce jour des électrolyseurs standards de 120 kW, elle affirme toutefois avoir la capacité d'ingénierie d'en développer, sur mesure, de bien plus grande capacité.

En France, elle en prépare actuellement trois, destinés à des stations de recharge d'hydrogène. L'une d'elles, à Rodez, dans l'Aveyron, sera la plus grande de France: elle alimentera la flotte de bennes d'une entreprise de recyclage de déchets, Braley. En ce cas, l'énergie utilisée pour séparer les molécules d'eau sera toutefois prise du réseau, donc pas forcément renouvelable. Mais une installation modèle en Corse, à Myrte, teste aussi le cycle "idéal", à savoir totalement décarboné : production d'hydrogène grâce à l'énergie photovoltaïque, stockage sous pression, restitution via une pile à combustible.

L'hydrogène à usage industriel comme marché de secours

Au total, l'entreprise, où travaillent 20 personnes, affirme avoir à ce jour un carnet de commandes de 10 millions d'euros, pour 1 million de chiffre d'affaires en 2015, et une capacité de production de 30 électrolyseurs par an. Cela inclut aussi un autre marché de niche, investi en parallèle par Areva H2Gen à la différence de la majorité de ses concurrents -essentiellement états-uniens, canadiens et britanniques: celui de l'hydrogène à usage industriel, utilisé par exemple dans la métallurgie.

"Mature et réservé exclusivement à l'export, il permet à l'entreprise de mieux repartir les risques", explique son directeur commercial Pascal Pewinski.

Pour que l'hydrogène s'impose comme solution de stockage de l'énergie, deux conditions s'imposent en effet, souligne Benjamin Stremsdoerfer, directeur adjoint des investissements d'avenir de l'Ademe: un excès de production des énergies vertes, ainsi qu'une industrialisation de la production d'électrolyseurs de petite taille qui les rende compétitifs. Selon l'Ademe (dont le soutien financier à Areva H2Gen est apporté dans le cadre du Programme d'investissement d'avenir), ce seuil devrait être atteint en 2020.

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Commentaires
a écrit le 28/06/2016 à 9:22 :
DANS LE DOMAIME DU STOKAGE DE L ENERGIE IL YA ENCORE DES DECOUVERTES QUI REVOLUTIONNERONS LE MARCHE DE L ERNERGIE ET AVEC INTELIGENCE LES HUMAINS SE PASSERONS DU NUCLAIERE ET DU PETROLE QUI TUE ET POLLUE NOTRE PLANETE? ALORS ALLONS Y A FOND IL Y VAS DE NOTRE SANTE ET CELLE DE NOS ENFANTS ET PETIT ENFANTS?? ?
Réponse de le 29/06/2016 à 16:17 :
Nous savons, dès aujourd'hui, stocker de l'énergie électrique dans des batteries électrochimiques ou par pompage hydroélectrique avec des rendements globaux de 85 à 90%. Le seul problème réside dans le coût de l'opération conséquence des énormes investissements nécessaires.
Pour que le stockage soit viable, il faut que l'électricité en heure de pointe soit vendue localement très cher et rentabilise ainsi le stockage. Ceci entre défavorablement en concurrence avec les ressources thermiques d'appoint peu onéreuses qui existent et consument du charbon ou du gaz naturel. Cette voie est pratique courante chez les électriciens allemands.
a écrit le 28/06/2016 à 9:12 :
"Un excés de production des énergies vertes" cela suppose que certains auront investi dans des parcs d'éoliennes ou de de modules photovoltaïques sans trop savoir quelle serait la rentabilité de leur projet subventionné.
Nous nageons en plein surréalisme écolo. Rappelons que les projets allemands s'arrêtent pour l'instant, et non sans raison, à l'hydrogène qu'il veulent injecter dans le réseau de gaz.
Le calcul du rendement du stockage d'énergie électrique envisagé ici implique de faire le produit des rendements d'électrolyse (70% affirmés courageusement ici) de séparation et de stockage intermédiaire d'hydrogène, de transformation en courant continu par une pile à combustible (autour des 60% selon la taille et les densités de courant) et de transformation en courant alternatif en phase avec le réseau.
Allez, cela suppose que les deux-tiers de l'énergie seront transformés en chaleur.
Utiliser l'hydrogène comme moyen de stockage d'énergie électrique, compte tenu du rendement gobal de l'opération, nécessiterait d'investir dans ( et de subventionner) d'énormes surcapacités de productions intermittentes d'électricité.
Ce n'est pas cette activité saugrenue, de plus, qui sauvera AREVA de la déroute financière constatée.
Réponse de le 28/06/2016 à 17:05 :
Cette façon d'utiliser les rendements sans parler du contexte me parait tendancieuse... Le nucléaire a un rendement de 33 %... et alors ! Le solaire a un rendement de 15 % et alors ! Le rendement de 33 % du nucléaire est un rendement énergie électrique sur chaleur produite par la fission. Mais on ne saurait pas (aujourd'hui) utiliser mieux cette chaleur qu'en produisant de l'électricité. L'intéret des rendements c'est de comparer deux procédés qui fournissent le m^me produit (ici des kWh) à partir des m^mes entrants, pour choisir le meilleur. Sinon la notion de rendement n'a pas beaucoup d'intéret. Si je vous dis qu'un moteur électrique a un rendement de 95 % alors qu'un moteur thermique a un rendement de 20 %, j'ai rien dit !
a écrit le 28/06/2016 à 8:48 :
Et surtout pour que l'hydrogène s'impose comme énergie il faut que le lobby pétrolier, générateur de nombreuses guerres africaines à une époque, ultra puissant à tel point que son cours en bourse est manipulé, se casse la figure car il est bien connu qu'il rachète depuis des dizaines d'années tout brevet consacrant une autre énergie que le pétrole et une autre forme de motorisation que le moteur à explosion.

Le moteur électrique existe depuis plus d'un siècle et ça fait bien trente ans qu'on nous parle de l'hydrogène comme substitut au pétrole sans que l'on n'en voit une seule fois la couleur.

L'argent a ses raisons que la raison ignore, à tel point que l'argent a dorénavant tué la raison.
Réponse de le 29/06/2016 à 6:54 :
Vous avez parfaitement raison. J'étais ado dans les années 1960. L'énergie était produite surtout à partir du charbon et du pétrole. Un soir à la télé (en noir et blanc, à l'époque) un ingénieur en physique/chimie est venu présenter son "idée" de production d'énergie "propre et bon marché" à partir de l'hydrogène. Bien qu'encore néophyte, j'ai aisément compris l'enjeu de ce qu'il voulait dire et ce qu'il disait était révolutionnaire. Jamais plus, cette personne n'est passée à la télé ou à la radio, jamais plus on n'a entendu parler de son "idée". Je suppose que les "puissances de l'énergie fossile" sont passées par là ! Comme vous le voyez, ça ne fait pas seulement 30 ans que l'on sait comment exploiter l'hydrogène aux lieu et place du charbon et du pétrole. Si rien n'a été fait, c'est manifestement parce que l'exploitation de cette source d'énergie allait contrarier les plans à hauts revenus des "puissances de l'énergie fossile", mais aussi des Etats (dont l'Etat français)..
a écrit le 28/06/2016 à 8:47 :
le transport de l'hydrogène est dangereux, Nissan a trouvé une solution avec le bio-éthanol servant a produire a l'instant T de l'hydrogène non stocké !
a écrit le 28/06/2016 à 8:47 :
le transport de l'hydrogène est dangereux, Nissan a trouvé une solution avec le bio-éthanol servant a produire a l'instant T de l'hydrogène non stocké !

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