Après 15 ans de recherche, Bernard Gauthier Manuel, professeur au CNRS, à Besançon, a mis au point une pile à combustible qui résout les principales contraintes actuelles de la filière hydrogène : le manque d’infrastructures, la production d’hydrogène carboné, et l’utilisation de platine pour l’électrolyse, un métal rare et cher. Explications.En 2022, dans le secteur de la mobilité, seuls 400 véhicules légers à pile à combustible et une trentaine de bus sont en service dans l'Hexagone, selon l'association de référence France Hydrogène. L'objectif pour 2030 est d'atteindre près de 300.000 véhicules légers et 5.000 véhicules lourds. Si les pouvoirs publics veulent se donner les moyens de leurs ambitions, le chemin est encore long. Car aujourd'hui, plusieurs contraintes freinent le développement de cette filière. De quoi inspirer toutefois les entrepreneurs telle la startup Clhynn pour les surmonter.
Premier problème, l'hydrogène est aujourd'hui produit à 95% à partir d'énergies fossiles en France (gaz, charbon, hydrocarbures). La production d'hydrogène est ainsi responsable de l'émission de 11,5 millions de tonnes de CO2 en France, soit environ 3% des émissions nationales.
Ensuite, le manque d'infrastructures freinent les usages. Ainsi, en 2021, la planète comptait 685 stations-services hydrogène, couvrant 33 pays, qui sont en service, selon une enquête réalisée, par H2stations.org. L'Europe comptait 228 stations hydrogène à fin 2021, 101 d'entre elles se trouvent en Allemagne, 41 en France, 19 au Royaume-Uni, 12 en Suisse et 11 aux Pays-Bas. Et le troisième frein, est le recours au platine dans l'électrolyse qui permet de faire fonctionner la pile, aussi rare et cher que peu durable et critique pour les questions de souveraineté. En effet, pour l'instant, le platine est la seule ressource utilisée pour catalyser la réaction aux bornes des piles à combustible afin de générer de l'électricité. Or, le platine se trouve en faible quantité dans le monde, en majorité extrait des mines d'Afrique du Sud et de Russie.
Une pile qui fournit son propre hydrogène
La pile à combustible est-elle la solution miracle à ces freins ? Découverte en 1839 par l'Allemand Christian Schönbein, puis concrétisée à partir des années 1930 par Francis T. Bacon, la pile à combustible alimentait déjà les missions spatiales Apollo. Mais cette technologie trop coûteuse fut laissée de côté pendant plusieurs décennies, jusqu'à ce que les préoccupations environnementales ne la ramènent sur le devant de la scène, car c'est une solution à faible impact. La pile à combustible est un générateur d'énergie. En clair, elle convertit un combustible en énergie. La plus courante est la pile à hydrogène, utilisant l'hydrogène et l'oxygène comme combustibles pour produire de l'électricité. Elle peut être utilisée dans diverses secteurs : médical, industriel, transport, aéronautique, etc.