Les vertus révolutionnaires du vecteur hydrogène

[OPINION] Comment l'élément le plus léger de l'univers devient acteur majeur de la transition énergétique. Par Yann Laval, Manager chez IAC Partners, cabinet de conseil en stratégie.
(Crédits : DR)

Comparée au charbon et au pétrole, l'électricité produite par les énergies renouvelables est limitée en termes de stockabilité, transportabilité et usabilité, ce qui freine en partie la transition amorcée vers les énergies décarbonées.

L'hydrogène comme vecteur énergétique apparaît aujourd'hui comme l'élément manquant sur la chaîne de valeur, qui, combiné avec d'autres technologies, pourrait faire de la transition énergétique une RÉVOLUTION énergétique.

L'investissement des pays industrialisés dans la filière hydrogène est révélateur de cette tendance (850 M$ investis annuellement par les gouvernements). L'Europe bien que bien placée à l'international, doit renforcer ses investissements dans les infrastructures de production et de transport ainsi que dans le développement de technologies permettant de converger vers des coûts comparables à l'électrique ou au pétrole, grâce aux économies d'échelles.

La mutation de notre modèle énergétique

Pour schématiser, notre modèle énergétique actuel est construit sur une extraction de ressources fossiles de plus en plus rares détenues par un nombre très limité de pays et nécessitant un long acheminement à travers le monde jusqu'à des installations complexespilotables de manière centralisée.

La transition énergétique vers les énergies renouvelables permet d'alimenter de petites installations locales à partir de ressources elles aussi locales, dont le coût ne dépend d'aucune stratégie ou contexte géopolitique mais dont la disponibilité peut varier en fonction des conditions climatiques (pour le solaire et l'éolien en particulier).

Les enjeux de la transition énergétique dans la production et la mobilité

Dans la production, le problème principal ne réside pas dans le fait que le système actuel soit centralisé mais dans le fait que les grandes installations électriques émettent de grandes quantités de CO2.

La réussite de la transition énergétique dépend alors de l'intégration de ces systèmes énergétiques renouvelables et décentralisés.

Le scénario le plus prometteur apparait être un système hybride où coexisteraient un réseau centralisé et des boucles locales de tailles diverses où l'hydrogène aura tout son rôle à jouer :

  • - un moyen stable de stockage sous forme gazeuse afin de pallier à l'intermittence des énergies renouvelables ;
  • - un vecteur de transport d'énergie permettant soit de s'affranchir du réseau électrique dans certaines zones non desservies, soit de bénéficier d'un tampon pour réguler les variations de demande du réseau.

Dans la mobilité, les évolutions technologiques de la batterie lui ont permis d'augmenter ses performances et ainsi être intégrée par l'ensemble des constructeurs automobiles dans leurs gammes.

La batterie souffre néanmoins d'inconvénients majeurs pour en faire la seule solution de substitutions aux énergies fossiles :

  • - le poids, qui la rend incompatible avec les véhicules de transport de charge lourde ;
  • - la durée de charge (40 minutes en charge rapide jusqu'à une demi-journée en charge domestique) et la faible autonomie (les batteries électriques se déchargent rapidement) ;
  • - le cout élevé, même si les premiers déploiements permettent de premières économies d'échelle ;
  • - la nécessité de mise en place d'un nouveau réseau d'alimentation sur le territoire ;
  • - mais surtout un problème de puissance installée des réseaux.

Ici aussi, les solutions électriques à hydrogène n'entrent pas en compétition avec les véhicules électriques à batterie, mais viendraient plutôt en complément de l'offre déjà existante : les deux technologies présentent des caractéristiques qui les rendent complémentaires.

La plus faible densité énergétique des batteries les rend plus adaptées à la conduite urbaine tandis que l'hydrogène, avec une meilleure densité énergétique convient mieux aux grandes distances et aux véhicules plus lourds. Le marché devrait donc se développer en priorité dans ce dernier segment, notamment dans les transports publics.

La valeur des solutions hydrogène portée par une politique volontariste à l'échelle Européenne

La généralisation de l'hydrogène comme principal vecteur énergétique ne représente pas seulement un défi technologique et industriel mais aussi et surtout un défi politique et social. La position qu'occupera l'hydrogène, d'ici 25 à 30 ans, dans notre paysage énergétique dépend de la volonté du pouvoir politique.

La politique active de l'Allemagne porte sur différentes applications allant de la voiture aux transports publics en passant par l'énergie. La France a présenté le 1er juin 2018 son Plan de Déploiement de l'hydrogène pour la transition énergétique avec pour objectif d'accélérer les premiers déploiements industriels de l'hydrogène décarboné pour en faire un pilier de la transition énergétique à moyen terme.

L'Europe, jusqu'ici majoritairement favorable aux batteries, prend conscience de la valeur de l'hydrogène dans la transition énergétique. Les états membres doivent maintenant aller au-delà des initiatives nationales et s'engager ensemble vers l'hydrogène, catalyseur de la transition vers un système énergétique décarboné.

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Commentaires 18
à écrit le 08/10/2018 à 12:27
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Pour rappel le rendement de l'électrolyse de l'eau est de plus de 95% (et 82% en unités mobiles délocalisées car il est plus difficile de valoriser la chaleur perdue), celui de biométhane (Power to gas, méthanation) entre 80 et 85% en phase industrie...

le 08/10/2018 à 12:37
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'le rendement de l'électrolyse de l'eau est de plus de 95%', merci de définir la notion de rendement de l'electrolyse: est-ce le coût énergétique pour casser les liaisons OH qui est considéré où est ce l'énergie récupérée finalement en bout de chaîne...

à écrit le 08/10/2018 à 11:30
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L'hydrogène est effectivement une alternative à la batterie, mais cela ne résout en rien la question de sa production. Or, sa production est un soucis... Par exemple, des chercheux allemands sont sur une panneau solaire produisait directement de l'h...

le 08/10/2018 à 12:14
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@ Fake News : votre exemple n'a pas de sens car l'électrolyse est exothermique. On obtient actuellement plus de 95% de rendement dans l'électrolyse de l'eau et c'est en grande partie lié à la récupération de chaleur dans l'ensemble du processus. La m...

à écrit le 08/10/2018 à 9:05
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Mentionner une "politique active de l'Allemagne" en matière d'hydrogène témoigne d'une certaine naiveté. On sait qu'à chacune des plus ou moins fortes "crises du pétrole" qui ont touché l'Europe depuis 1973 les grands constructeurs automobiles du pay...

à écrit le 07/10/2018 à 22:17
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Oui je suis tout à fait d'accord avec hydrogene. Et pas d'accord avec les voitures électriques très nocifs inodores. Et avec toute c'est centrale nucléaire qui tourne à plaine régimes et à charbon ? Et c'est millions de forages dans la planète. Ça re...

à écrit le 07/10/2018 à 19:55
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Merci pour cet article. Du coup, quel type d'investissement privé flecheriez vous sur l'hydrogène ?

à écrit le 07/10/2018 à 16:36
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Pseudo-article scientifique totalement indigne de la tribune. Plutôt que de publier l'opinion d'un manager qui visiblement a l'air d'être fâché avec la science, la Tribune pourrait interviewer un ingénieur spécialisé dans le domaine, ça ferait en to...

à écrit le 07/10/2018 à 15:31
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Comme déjà évoqué récemment si on arrêtait de raisonner sur les grosses unités de production. L’Hydrogène fabriqué par électrolyse, basique, à partir d’électricité venant de multiples petites unités, type micro turbines sur les rivières, et stockées...

à écrit le 07/10/2018 à 13:40
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Excellent exposé . Le problème ce sont les énarques dont la culture scientifique n' a d'égal que leur suffisance . Vive H2 qui est disponible partout sur là planète .

le 07/10/2018 à 16:09
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Je crois que quelqu'un qui a une culture scientifique n'irait pas écrire que le H2 est disponible partout sur la planète. Le H2 est fabriqué industriellement.

le 07/10/2018 à 16:48
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Pas que sur la planète, dans tout l'Univers 99% en nombre d'atome et 95% en masse et ce n'est pas un scoop. Mais tout cela nous fait une belle jambe . Cet hydrogène est toujours combiné avec d'autres atomes dans des molécules plus ou moins complexe...

le 08/10/2018 à 12:13
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Réponse à Rochain Vous avez raison, l’hydrogène est toujours combinée à d’autres atomes (et heureusement… sinon boum !!!) Dire que c’est couteux, n’est pas le terme exact, il est préférable de dire que l’électrolyse consomme plus d’énergie que l’hy...

à écrit le 07/10/2018 à 11:44
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Texte typique des cabinets de 'stratégie'. Aucun fait chiffré, seules de grandes affirmations supportées par le jargotron habituel. A part l'assertion que la combustion de l'hydrogène ne produit pas de CO2 il n'y a pas grand chose de factuel dans ce ...

à écrit le 07/10/2018 à 11:33
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Question a mille francs, on la fabrique comment l’hydrogène? je crains que des cour de chimie on été séchée en haut lieu...

à écrit le 07/10/2018 à 11:05
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Un train à moteur à hydrogène aurait été un formidable vecteur de cette nouvelle technologie, enfin "nouvelle" dont on nous parle depuis 30 ans quand même... Il y a les mots et il y a la réalité des lobbys.

le 07/10/2018 à 20:43
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Hello citoyen blasé: Alstom a déjà fabriqué un train à hydrogène qui circule en Allemagne. Au lieu de faire le donneur de leçon, vérifiez un peu vos assertions

le 08/10/2018 à 8:57
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@ multipseudos: Un premier train juste conçu maintenant pour un futur contrat prévu pour 2021. Au lieu de sauter sur tout ceux qui vous gènent pour vous précipiter à exprimer vos complexes vous devriez prendre du recul sur ce que vous dites. ...

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