Nantes lance le Jules Verne 2, la première navette fluviale à hydrogène

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Le Jules Verne 2, de type catamaran, alimenté par de l'hydrogène gazeux stocké à bord dans des réservoirs sous pression (350 bars), dispose de deux piles à combustible (2 piles à 5 kW) qui convertissent l'hydrogène en électricité. Celles-ci alimentent alors les moteurs et les batteries électrochimiques utilisées pour les appels de puissance.
Le Jules Verne 2, de type catamaran, alimenté par de l'hydrogène gazeux stocké à bord dans des réservoirs sous pression (350 bars), dispose de deux piles à combustible (2 piles à 5 kW) qui convertissent l'hydrogène en électricité. Celles-ci alimentent alors les moteurs et les batteries électrochimiques utilisées pour les appels de puissance. (Crédits : Frédéric Thual)
Avec le lancement de la première navette fluviale à propulsion à hydrogène, la régie des transports publics nantais Semitan fait émerger la filière hydrogène en Pays de la Loire, mollement soutenue par les collectivités.

« Ce n'est encore qu'une expérimentation. Mais elle fonctionne ! » souligne Pierre-François Gérard, chargé de mission "Hydrogène" à la Semitan, la régie des transports publics nantais. Dix ans après les premières esquisses, le Jules Verne 2, première navette fluviale à propulsion à hydrogène en France, a officiellement été mis en service, le 23 avril dernier, à Nantes. Pour une fois, sans tambour ni trompette.

Modestement, le navire assure la traversée de l'Erdre, entre les stations de Port Boyer et Petit-Port Facultés. Un transport à la demande, organisé sept jours sur sept, accessible pour le prix d'un ticket de bus. Jusque-là assurée par La Mouette, un navibus électrique lancé en 2005, la liaison est empruntée par 80.000 passagers chaque année, au rythme d'une cinquantaine de rotations quotidiennes. Une goutte d'eau au regard des 134 millions de voyages comptabilisés sur les transports publics nantais. « C'est très symbolique, mais nous sommes dans un écrin de verdure où l'environnement doit être protégé et qui s'inscrit totalement dans les objectifs de transition énergétique », reconnait Henri Mora, président de l'association nantaise MH2 (Mission Hydrogène), fondée en 2005 pour promouvoir ce type d'énergie.

« C'est une technologie propre par excellence. Les émissions sont nulles. On ne rejette que de l'eau. Et le rendement d'un moteur électrique associé à la pile à combustible peut-être presque deux fois supérieurs à celui d'un moteur thermique », ajoute Pierre-François Gérard.

Les bases d'une nouvelle filière

Le projet "hydrogène" est finalement sorti de sa léthargie à la faveur d'un appel à projets lancé en 2012 par l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Adem). « Ce qui nous a intéressé, c'est que le projet peut ensuite être décliné sur la Loire », justifie Franck Dumaitre, directeur régional de l'Ademe Pays de la Loire.

Porteur du projet du Navibus H2, la Semitan a constitué un consortium de sept partenaires (MH2, Bureau Veritas, Polytech Nantes, Matis Technologies, Ship-ST, Navalu), qui a reçu le soutien financier de la Région et de la Métropole. Le budget global s'élève à près de 1,6 millions d'euros dont près de 597.000 euros pour le seul navire. « C'est le prix de l'expérimentation », justifient les protagonistes. « Car il a fallu tout faire. Innover, tester, se planter et recommencer ! » résume Pierre-François Gérard.

Cinq ans de labeur pendant lesquels MH2 a mis à disposition son expertise et son réseau. La Semitan a dressé le cahier des charges et les contraintes d'exploitation de la navette. Le Bureau Véritas a planché sur les homologations et les bases réglementaires d'une activité future. Le cabinet conseil en ingénierie Matis Technologies a creusé le dimensionnement du système énergétique. Le bureau d'études Ship-ST s'est plongé dans les études du bateau. Symbio a livré les piles à combustible et certifié l'intégration du système. Le chantier naval Navalu a construit, agencé, mis à l'eau et testé la navette tandis que l'école Polytech Nantes menait des études sociétales pour connaître la représentation et le degré d'acceptation de la technologie par les passagers, les riverains de l'Erdre et de la Loire...

« On a bâti la législation avec les services de l'État et le SDIS44 pour appréhender la sécurité. Globalement, on a formé 86 personnes aux conditions d'utilisation de l'hydrogène. Bref, on a jeté les bases d'une nouvelle filière », résume le chargé de mission "Hydrogène" de la Semitan.

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navette fluviale hydrogène à Nantes (2)

[Bien que, chaque jour, le Jules Verne 2 consomme l'équivalent de cinq litres de gas-oil, mais grâce à l'hydrogène, "c'est zéro émission de C02, zéro gaz à effet de serre". Cliquez sur la photo pour l'agrandir. Photo : Frédéric Thual]

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Une énergie propre et méconnue

De type catamaran, long de 10,40 m pour 3,80 m de large, le Jules Verne 2 dispose d'une capacité de 12 passagers et de dix vélos, pouvant être portée à 25 passagers au gré d'une dérogation. Alimenté par de l'hydrogène gazeux, stocké à bord dans des réservoirs sous pression (350 bars), le navire dispose de deux piles à combustible (2 piles à 5 kW) qui convertissent l'hydrogène en électricité. Celles-ci alimentent alors les moteurs et les batteries électrochimiques utilisées pour les appels de puissance.

« Le plein se fait en quelques minutes comparé à une charge électrique qui dure plusieurs heures, explique Henri Mora. La consommation journalière s'élève à près de 1,3 kilo d'hydrogène. C'est l'équivalent de cinq litres de gas-oil. Mais là, c'est zéro émission de C02, zéro gaz à effet de serre. »

À ce jour, le navire est ravitaillé par une solution mobile contractée avec la société Air Liquide. Une solution temporaire en attendant la finalisation d'un poste d'avitaillement dans l'espace du lycée maritime voisin, de la station d'embarquement de Port Boyer, où toutes les précautions de sécurité auraient été prises.

« Ce n'est pas plus dangereux que le gaz. Des précautions sont à prendre, certes, mais on a tiré les leçons du gaz naturel en milieu urbain dont la législation n'existait pas dans les années 1990. En cas de fuite, on laisse s'échapper l'hydrogène. L'air que nous respirons en contient. Ici, la différence, c'est qu'il est sous pression », explique Pierre-François Gérard.

Des stations-service d'hydrogène

Pour la Semitan, la démarche va bien au-delà de la simple expérimentation fluviale. Engagée dans l'utilisation de bus au gaz naturel, électriques et hybrides, la régie participe à la création d'un consortium visant à permettre une mutualisation des moyens de production d'hydrogène. À Nantes, au centre technique de bus du Bêle, elle a installé en 2016 une station d'hydrogène permettant d'expérimenter cette énergie sur trois véhicules Kangoo H2 et un véhicule des pompiers du SDIS44. L'autonomie actuelle d'une charge à 350 bars permettrait de parcourir 250 km. L'expérimentation doit se prolonger avec la mise en service, à la fin de l'année 2018, à Saint-Herblain, à la périphérie Nord-Est de l'agglomération, d'un site de production (80 kilos/24 heures) et de distribution.

Accessible aux flottes publiques ou privées, il pourra alimenter une trentaine de véhicules de collectivités, de services administratifs (EDF, La Poste, le Sdis, des transporteurs...) ou de camions de moins de 3,5 tonnes d'entreprises industrielles ou commerciales. Baptisé MuLT'Hy, ce projet (1,4 millions d'euros) est financé dans le cadre du programme européen MH2ME2 voulu pour développer l'hydrogène sur le territoire européen et soutenu à hauteur de 30% par Nantes Métropole.

« On entend beaucoup de blabla autour de l'hydrogène. Or, la vraie révolution, la Semitan l'a faite. Elle a monté une marche. Il faut maintenant travailler aux économies d'échelle. Car, si l'on veut faire naviguer une navette sur la Loire, ce n'est plus une motorisation de 2 x 5 kW qu'il faut, mais 2 x 250 kW ! Or, avec l'électrique, les batteries sont lourdes et consommatrices de métaux rares », précise Henri Mora pour qui les économies d'échelle ne pourront intervenir qu'avec la multiplication des véhicules.

Et d'ajouter :

« Or, pour avoir des automobiles, il faut des stations tous les 100 km. Soit dans toutes les préfectures de département, à Nantes, Angers, Laval, La Roche sur-Yon, Le Mans pour s'inscrire dans la route européenne de l'hydrogène. C'est le sens du projet MuLT'Hy++ sur lequel nous travaillons », indique Henri Mora.

Des pouvoirs publics peu engagés

De l'idéal à la réalité, les choses sont plus mesurées. « Nous avons obtenu de Bruxelles que la Communauté européenne soutienne un projet de station de production et distribution au Mans, qui permettrait d'offrir une source d'avitaillement vers les Pays de la Loire et la Bretagne. Mais une station représente un investissement d'un million d'euros. Pour avoir un maillage régional, il faudra aussi obtenir l'accord des collectivités concernées », soupèse Laurent Gérault, vice-président du Conseil régional des Pays de la Loire, en charge de l'environnement, de la transition énergétique et de la croissance verte. Pour le Conseil régional qui, dans sa feuille de route sur la transition énergétique ambitionne de devenir la première région de France en matière de mobilité durable, le chapitre "hydrogène" tient en trois mots : « Expérimenter la mobilité hydrogène ».

Sur le terrain, labellisé "Territoire hydrogène" par la Nouvelle France Industrielle en 2016, la route est longue et l'engagement modeste. « Nous avons mis à l'étude la solution d'un catamaran à hydrogène pour le renouvellement dans 5 ans du navire assurant la liaison entre le continent et l'île d'Yeu et allons expérimenter un TER à l'hydrogène avec Alstom, là encore pour dans cinq ans», explique Laurent Gérault. Un programme qui laisse les acteurs régionaux de l'hydrogène sur leur faim. « Le portage est encore faible », s'agace le monsieur Hydrogène de la Semitan.

« Il faudrait des leaders politiques qui portent les projets "hydrogène" avec une vision plus globale. La France est très en retard par rapport à l'Allemagne. Et développer l'hydrogène n'a de sens que si l'on travaille avec une électricité verte fournie par les énergies renouvelables (éolien, solaire, hydrolien) ».

Car, pour être tout à fait en phase avec les objectifs de la transition énergétique et les enjeux climatiques, la filière hydrogène doit aussi s'affranchir de l'hydrogène "gris", issu de l'énergie fossile. « Nous avons accompagné deux projets pour montrer que l'hydrogène avait du sens, mais la filière est loin d'atteindre la généralisation et le degré de maturité escompté. Elle devrait être mieux accompagnée par les pouvoirs publics », estime, à son tour, le représentant de l'Ademe, qui soutient également la réalisation du démonstrateur Power-to-gas "Minerve", fondé par l'association AFUL Chantrerie, qui regroupe une quinzaine d'acteurs publics et privés. Celui-ci vise, à l'aide d'hydrogène, à transformer de l'électricité renouvelable, issue du solaire, de l'éolien ou du photovoltaïque en méthane de synthèse, facilement stockable. Il peut alors être utilisé comme carburant pour la mobilité pour les véhicules à gaz, voire comme combustible dans des chaudières de chaufferie. Une première française, là encore.

Par Frédéric Thual,
correspondant Pays de la Loire pour La Tribune

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Commentaires
a écrit le 20/05/2018 à 21:50 :
L'électrolyse a des rendements de plus de 90% désormais est l'hydrogène à partir d'éolien et solaire notamment est non émissif. Le bilan "du puit à la roue" pour des transports lourds et donc navires est favorable par rapport à de lourdes batteries. Ensuite la pile à combustible a également un meilleur rendement qu'un moteur thermique par exemple gaz etc Le stockage dans des hydrures métalliques à basse pression entre autres ne pose pas de problèmes de sécurité. C'est donc un bon choix dans ce cas tout comme pour les trains Alstom à hydrogène, moins coûteux que ceux à ligne électrique. Il est important que l'hydrogène tout comme la méthanation (dont le rendement couplé est désormais de 80%) se développe pour remplacer le gaz importé avec lequel le biométhane produit devient de plus en plus compétitif. Il suffit juste une petite hausse du gaz et du C02. La méthanation est déjà compétitive selon les opérateurs de gaz en Californie qui l'ont étudié et commencent à la déployer tout comme de nombreux autres pays (Australie, Allemagne, Pays-Bas, Royaume-Uni, Japon et en partie France à Dunkerque et 6 autres endroits pilotes etc)
a écrit le 20/05/2018 à 10:14 :
Le moteur a l'hydrogène fonctionne depuis bien longtemps, le probleme s'est le stockage du combustible dans les véhicule autonome ( tres dangeureux lors des incendie) ensuite s'est la réalisation de se combustible , qui demande beaucoups d'énergie et qui a donc un impact important sur la nature... La polution a
N'a pas lieu lors de l'utilisation, mais en amont ....
Donc ils nous faut améliorer cette etat dè fait ...
Réponse de le 20/05/2018 à 22:01 :
Beaucoup de véhicules dont des taxis à Paris, des véhicules de pompiers etc roulent à l'hydrogène depuis des années sans problème. Le cas échéant il s'échappe rapidement verticalement il est donc en pratique plutôt moins dangereux que le gaz. Et il ne s'échappe par dans le cas des hydrures métalliques notamment. Les réseaux de gaz de ville comportaient avant jusqu'à 60% d'hydrogène avec le gaz de houille et de ville. On pourrait en injecter jusqu'à 20% en volume (donc 15% en énergie) si le réseau était rénové (tuyaux plastiques). C'est le cas au Pays-Bas et cà va commencer dès 2019 en Grande Bretagne (HyDeploy ) pour s'étendre ensuite tout comme dans d'autres pays. Produit à partir de renouvelables type éolien et solaire c'est non émissif et le rendement de l'électrolyse est de plus de 90%. Pour les véhicules légers et les distances de moins de 250 km, les batteries et surtout l'électro-solaire reste le plus pertinent. Mais pour les véhicules lourds et longues distances et usages intensifs le poids des batteries les handicapent. Ils font donc bien distinguer les meilleures applications de chaque solution et ne pas oublier de mettre à jour ses connaissances en évolutions technologiques car çà avance rapidement dans le monde.
a écrit le 19/05/2018 à 14:36 :
Du vent comme d’habitude: pas de co2 ? C’est faux si c’est Produit à partir d’hydrocarbures
En plus, une station de recharge coûte la peau des fesses la ou un prise électrique suffirait et je ne vous parle pas’ de la fiabilité et de l’entretien de la station de recharge
Bref on croit innover alors que des solutions moins coûteuses et plus fiables sont déjà disponibles comme les batteries
Réponse de le 20/05/2018 à 22:10 :
@ Wiki : ce n'est pas si binaire, pour les camions et longues distances l'hydrogène retrouve tout son intérêt par rapport aux batteries forcément plus lourdes dont le bilan total "du puit à la roue" est moins bon par rapport à de l'hydrogène produit à partir d"éolien et solaire. Une station de recharge hydrogène ne coûte pas nettement plus cher qu'une station de recharge rapide de véhicules électriques, c'est une question de séries. Vous n'imaginez pas faire rouler tous les camions, bus etc avec des lourdes batteries. Ou du biogaz qui a un moins bon rendement que la pile à combustible et qui a de meilleures applications pour par exemple des chaudières à très haut rendement (plus de 100% soit bien plus qu'un moteur thermique de camion ou voiture)
a écrit le 18/05/2018 à 10:33 :
0% de CO2 sur place mais combien pour la fabrication de l'hydrogène consommé ? Et oui pour produire cet hydrogène, il faut plus d’énergie que l'énergie restituée, le rendement d'un cycle thermodynamique est toujours inférieur à 1. Donc il est faux de dire 0% d'émission de CO2. C'est avec ce genre de raisonnement que l'Allemagne émet 2 fois plus de CO2 par habitant que la France.
Réponse de le 19/05/2018 à 9:41 :
Sauf si l'hydrogène est produite avec de l'énergie solaire ou éolienne,elle peut être ensuite stockée.Ce qui produit le plus de CO2 en Allemagne ce sont surtout les centrales a charbon qui ont été misent en service pour remplacer le nucléaire.Mais oui l'hydrogène représente un investissement considérable c'est peut être pour cela que nos dirigeants attendent que d'autres trouvent les solutions.
Réponse de le 20/05/2018 à 22:20 :
@ Delenda : le rendement de l'électrolyse est de plus de 90% et produit à partir d'éolien et de solaire l'hydrogène est très peu émissif. Quant à l'Allemagne elle avait comme la Pologne du charbon pas cher que nous n'avons plus qui était moins cher (30 euros le MWh) que leur nucléaire comme du nôtre (55 euros le MWh). Nous sommes en conséquence pour cette raison importateurs net d'énergie d'Allemagne depuis des années car le charbon n'y est est pas cher. Il faut donc arrêter d'être hypocrites d'autant que nos émissions "totales" par habitant (avec celles des produits que nous faisons plus largement fabriquer ailleurs que les allemands, nous mettent quasiment à égalité : environ 11 tonnes de C02 au total par habitant et par an contre environ 13 tonnes.
a écrit le 18/05/2018 à 8:33 :
Tant que nos politiciens seront trop faibles pour affronter le lobby pétrolier les bonnes idées seront toujours placées dans un coin.

S'il y a vraiment un domaine dans lequel on voit bien que les politiciens sont totalement achetés c'est celui-ci.
Réponse de le 18/05/2018 à 19:39 :
Avant de faire comme M. Trump réagir sans connaître le sujet, on écrit dans l'erreur car pour l'instant la principale production de l'H2 vient des pétroliers.

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