Hydrogène sous forme solide: McPhy ferre ses premiers clients

L’entreprise française concocte sa première ligne de production d’hydrogène solide, à température ambiante et basse pression. Parmi les applications ciblées, le stockage de l’électricité d’origine solaire ou éolienne, les stations service des voitures électriques, ou bien l’hydrogène industriel.

Le four, les broyeurs, les doseuses-mélangeuses et la presse sont fin prêts dans les ateliers isérois de McPhy Energy.  La start-up, que L’Usine Nouvelle suit depuis ses débuts, a conçu un procédé de stockage massif de l'hydrogène sous forme solide et à basse pression, sous forme d'hydrure de magnésium. Pour industrialiser sa technologie, une première ligne de production devrait être opérationnelle en juin. Tour d’horizon des applications qui se dessinent.

L’éolien

McPhy se positionne en priorité dans le stockage d'électricité issue de sources renouvelables. L'idée est de stocker l'électricité intermittente du vent en produisant de l'hydrogène par électrolyse. L'hydrogène peut ensuite être réutilisé au moment voulu pour produire de l'électricité avec une pile à combustible.  Pour stocker une puissance de 1 MW durant deux heures, un réservoir d’hydrogène solide de 6 mètres de long est nécessaire. Une éolienne a en général une puissance de 2 ou 3 MW.

La technologie répond à une besoin fort du réseau électrique. « Les opérateurs [tels qu’EDF, NDLR] se demandent comment faire varier les tarifs de rachat éoliens selon les heures creuses et les heures pleines. Cette solution de stockage permet à l’exploitant de parc éolien de  prévoir et lisser sa production. Il peut proposer au gestionnaire de réseau un volume continu d’électricité, et fournir de l'électricité aux heures de pointe », se réjouit Pascal Mauberger, PDG de McPhy Energy. La discussion qu’il mène avec des industriels de l’éolien les fait réfléchir à des stockages sur 2 ou 3 heures.

De manière générale, la start-up vise plutôt les puissances de 100 kW à 3 MW, stockées pendant 1 à 10 h. « Le Japon s'intéresse au stockage domestique », souligne Pascal Mauberger. Pour une maison, un réservoir de 500 grammes d’hydrogène devrait suffire.  Soit un réservoir de 60 cm de diamètre, et de moins d’un mètre de long.

Le solaire thermodynamique

Autre débouché : la centrale solaire thermodynamique. McPhy vise des centrales d’une centaine de mégawatts, pour y instaurer une sorte de cycle combiné à l’hydrogène : la chaleur produite par le soleil peut servir à la réaction endothermique produisant de l’hydrogène, et l’hydrogène peut être réinjecté au moment souhaité dans une turbine à gaz pour en faire de l’électricité. D’autant qu’Areva, actionnaire de la start-up, a acquis le 8 février 100 % de la société californienne Ausra, spécialisée dans les solutions de production d'électricité et de vapeur industrielle par concentration de l'énergie solaire.

A terme, McPhy se voit même jouer un rôle dans des projets géants comme celui de Désertec. En effet, le transport par bateau de containers d’hydrogène vers Rotterdam pourrait s’avérer in fine plus utile que le transport d’électricité du désert marocain vers l’Europe par un câble sous-marin, sujet aux pertes en ligne.

L'hydrogène industriel

Troisième débouché potentiel : le marché de l’hydrogène industriel, qui représente des centaines voire des milliers de tonnes par an. Parmi les plus gros consommateurs, la pétrochimie, qui s’en sert pour alléger les pétroles bruts, et les synthétiseurs d’engrais ou de méthanol. Problème : jusqu’à présent, 80% de l’hydrogène livré en usine est obtenu à partir de méthane, ce qui génère 3% des émissions de CO2 dans le monde.  Pour chaque tonne d’hydrogène produit en effet, 10 à 20 tonnes de CO2 partent dans l’atmosphère.

L’obtention d’hydrogène par électrolyse permet au contraire de n’émettre que de l’oxygène, moins nocif pour  le climat. McPhy pourrait donc proposer une chaîne produisant et stockant de l’hydrogène «vert» sur site. Les industriels des gaz liquides tels que Linde, Air products ou Air liquide pourraient être intéressés par l’utilisation du procédé qui leur simplifierait la tâche : si l’oxygène et l’azote peuvent être produits sur site, l’hydrogène nécessite jusqu’à présent d’être fabriqué à distance, puis compressé et transporté par camion. Une aubaine : le marché de l’hydrogène industriel est estimé à 5 voire 10 milliards de dollars par an.

Les stations services d’hydrogène

Pour l'instant, les applications embarquées dans les voitures ne sont pas au goût du jour, faute de place. « Mais notre technologie serait appropriée pour des stations services à l'hydrogène », temporise Pascal Mauberger. Comme pour les usages industriels, le stockage sous forme solide permet de remplacer la logistique en amont et d’éviter le stockage sous pression massif.

C’est pour quand ?

Fasse au grand concurrent que sont les batteries, McPhy doit faire ses preuves. Un premier prototype, contenant 1 kg d'hydrogène, est à l'essai au CEA Grenoble. Fin septembre, il sera remplacé par une version de 15 kg (0,5 MWh). Dans l'immédiat, il s’agira surtout d’un marché de démonstration, avant le décollage prévu par McPhy pour 2014.