L'hydrogène est actuellement produit à 95% à partir d'énergies fossiles (hydrogène gris). Seuls 5% de la production annuelle d'hydrogène ont été générés de façon décarbonée en 2020. Pour y remédier, l'association de référence France Hydrogène veut produire au moins 700.000 tonnes d'hydrogène vert par an d'ici 2030. De quoi stimuler l'ambition des entrepreneurs du secteur. A l'image de la startup Gen-Hy, aujourd'hui la seule société française et la troisième en Europe à avoir conçu et développé sa propre membrane AEM (Anion Exchange Membrane), une technologie capable de produire de l'hydrogène vert... et de s'inscrire dans le plan national « France 2030 ».

Tout l'enjeu est désormais de rendre accessible cette technologie au plus grand nombre, en démocratisant le procédé en entreprise. C'est pour cette raison que Gen-Hy a fait appel à Eiffage Énergie Systèmes (la branche Energie du groupe de BTP), qui est rentrée au capital il y a deux ans. « En tant que startup nous savons faire des produits innovants mais nous ne savons pas comment l'industrialiser à grande échelle », avoue Sébastien Le Pollès. « Grâce à sa filiale énergie, Eiffage nous apporte son expertise dans l'industrialisation de notre process et nous fait également bénéficier de son rayonnement international pour conquérir d'autres parts de marchés », poursuit-il. En décembre 2021, la startup inaugurait la première unité française de production de membranes AEM, à Orly.

Gen-Hy est actuellement la seule entreprise française à maîtriser toute la chaîne de fabrication d'électrolyseurs AEM. « Pour l'instant, c'est quasiment du fait-main », confie Sébastien Le Pollès. Cette usine de pré-industrialisation peut produire jusqu'à 3MW annuels d'électrolyseurs alcalins AEM. « Notre défi sera de robotiser le process et de produire la membrane à grande échelle pour rentabiliser la société et démocratiser l'accès à l'hydrogène, encore trop coûteux aujourd'hui », poursuit l'entrepreneur. L'idée de son modèle économique est de louer ses électrolyseurs aux industriels avec un service d'aide à la mise en service et à la maintenance.

Des navires de guerre aux énergies renouvelables

Le choix d'installer cette usine de 8.000 m2 dans le Pays de Montbéliard Agglomération, entre Montbéliard et Belfort, est stratégique. Gen-Hy Cube sera située entre les frontières de la Suisse et de l'Allemagne, au cœur d'un écosystème de sous-traitants automobiles et d'une filière hydrogène présente depuis une dizaine d'années. « La région nous a aidé à trouver un foncier rapidement et à financer le bâtiment, que nous louerons ensuite », précise Sébastien Le Pollès, président de Gen-Hy. La totalité de l'usine d'Orly sera rapatriée dans le Doubs lorsque l'usine sera prête. Actuellement Gen-Hy compte 10 salariés. D'ici la fin de l'année, une quarantaine d'emplois seront à pourvoir pour le site de Montbéliard. « Nous prévoyons de monter à 120 personnes sur le site dans la phase 2 du projet », précise le fondateur.

Tout est parti d'une commande, en 2014, de la direction générale de l'armement à l'entreprise FlexFuel Energy Development (FFED), spécialiste de l'électrolyse depuis plus de 15 ans. La DGA souhaitait obtenir des systèmes d'injection d'hydrogène pour des navires de guerres. « À la fin de notre R&D, nous nous sommes retrouvés avec un système de production d'hydrogène que nous avons souhaité industrialiser », explique le président de Gen-Hy, la spin-off de FFED. Sébastien Le Pollès  vise désormais trois marchés pour la production d'hydrogène à haut rendement : La mobilité permettant d'accompagner les premières flottes privatives de véhicules hydrogène (voitures, bus, camions...). L'industrie pour se substituer aux bouteilles B50 d'hydrogène issues du reformage de pétrole. Par exemple, la verrerie, la production de cartes électroniques ou le traitement des métaux sont concernés. Le power-to-gas pour se substituer au stockage batteries et/ou le compléter et le gas-to-gas pour injecter directement de l'hydrogène dans le réseau gazier et pour pallier l'intermittence des énergies renouvelables (éolien, solaire et maritime).

Un rendement 15 à 20% supérieur par rapport à un catalyseur classique

La production d'hydrogène repose sur le rendement énergétique du process de fabrication. Le rendement énergétique a un impact direct sur le coût de production du kilogramme d'hydrogène vert. La technologie zero-gap innovante de Gen-Hy permet un très haut rendement en production d'hydrogène. « Par exemple, quand vous rentrez 1.000 watts, la plupart des électrolyseurs sortent 600 watts en capacité hydrogène, en installant une membrane avec des dépôts catalytiques, une poudre qu'on met dessus, on peut atteindre 850 watts », explique Sébastien Le Pollès. Par rapport à un catalyseur classique, la technologie de Gen-Hy permet un rendement 15 à 20 % supérieur en termes d'efficacité énergétique.

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