Salon Pollutec : Haffner Energy remporte le prix Innovation pour sa techno de production d’hydrogène à partir de biomasse

Le salon Pollutec s’est déroulé du 1er au 4 décembre sous forme d’une série de conférences en ligne, en raison des restrictions sanitaires. Au cours de ce rendez-vous des professionnels de l’environnement, le prix de l’innovation 2020 (co-organisé avec l’association nationale PEXE) a été remis à Haffner Energy, une PME qui transforme la biomasse en hydrogène. Interview avec Philippe Haffner, directeur et co-fondateur de l’entreprise lauréate.

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Salon Pollutec : Haffner Energy remporte le prix Innovation pour sa techno de production d’hydrogène à partir de biomasse
Philippe Haffner, président et co-fondateur d'Haffner Energy, affiche sa confiance sur les perspectives de son entreprise : "Notre développement est réellement en plein essor. Nous suivons une tendance extrêmement forte partout dans le monde pour le déploiement de l’hydrogène."

Industrie & Technologies : Vous avez remporté la palme de l’innovation au « Pollutec Online » face à dix autres entreprises qui s’ancrent dans des secteurs aussi variés que ceux de la gestion de l’eau et des déchets, la microbiologie ou la maîtrise de l’énergie. Quel est l’aspect particulièrement innovant d’Haffner Energy ?

Philippe Haffner : La filière hydrogène est en plein essor mais, lorsqu’on évoque ce marché, on pense soit à l’hydrogène fossile, soit à l’hydrogène vert issu de l’électrolyse de l’eau. La solution Hynoca, que nous développons chez Haffner Energy, s’appuie sur une autre matière première renouvelable : la biomasse. Elle peut prendre la forme de plaquettes forestières ou encore des résidus de tailles de vignes, des fumiers d’animaux…

Quelles sont les différentes étapes qui vous permettent de passer de la biomasse à l’hydrogène ?

Il y a trois grandes étapes qui ponctuent le processus.

Nous commençons par faire chauffer la biomasse à 500°C pour une phase dite de thermolyse durant laquelle environ 20% de la masse totale de la matière entrante se transforme en un produit solide, le biochar, et les 80% restants en gaz. Ce biochar peut être utilisé à des fins agronomiques (pour améliorer la qualité de rétention en eau des sols) : il est, pour l’essentiel, composé de carbone, auquel s’ajoute notamment entre 1 et 2% de minéraux et de métaux (en particulier du fer, du zinc, du cuivre, très peu de métaux lourds).

Nous allons ensuite extraire le gaz, ces « vapeurs de thermolyse » composées pour l’essentiel de longues chaînes de molécules, pour les chauffer à 1000°C. Cette phase de vapocraquage nous permet de produire un gaz de synthèse constitué de petites molécules : de l’hydrogène pour l'essentiel, mais aussi un peu de méthane, de monoxyde et dioxyde de carbone et de l’eau.

Enfin, nous faisons subir à ce gaz de synthèse différentes étapes de lavage afin d’enlever toutes traces résiduelles de goudron. Pour cette étape de purification, nous nous reposons sur le procédé conventionnel, largement utilisé pour la production d’hydrogène à partir d’hydrocarbures. À l'issue du processus, le taux en hydrogène du gaz purifié atteint les 99,99%.

Votre technologie demande de très hautes températures. Avez-vous besoin de consommer beaucoup d'énergie ?

Nous devons certes démarrer notre processus avec une source d’énergie extérieure – nous avons opté pour le gaz naturel –, mais une fois lancé, notre système s’auto-entretient. Nous prélevons simplement une partie du gaz produit, que nous brûlons, pour compenser l’endothermie. Au final, nous avons une efficacité énergétique de l’ordre de 70% : nous convertissons sous forme d'hydrogène presque 70% de l'énergie primaire sous forme de biomasse. Ce rendement est un peu meilleur que celui de la production d'hydrogène par électrolyse de l’eau, qui s’établit autour de 60%.

Y a-t-il, à l’heure actuelle, des unités Hynoca qui produisent effectivement de l’hydrogène pour des usages de mobilité ou industriels ?

Nous avons, à Vitry-le-François, un pilote qui produit le gaz précurseur de l’hydrogène (nous n’allons pas jusqu’à le purifier). Celui-ci nous permet de démontrer que nous sommes capables de produire de l’hydrogène à partir de biomasse. Nous n’avons pas encore d’unité industrielle qui tourne, mais cela ne saurait tarder.

À Strasbourg, nous sommes en train de construire la première station de production d’hydrogène à partir de biomasse en France avec notre client Réseaux Gaz naturel Strasbourg (R-GDS). Les premiers équipements seront livrés au début de l’année 2021 et elle produira, à terme, 720 kg d’hydrogène/jour. De quoi alimenter une trentaine de bus à hydrogène ou encore 1600 véhicules légers parcourant 15000 km par an.

De très nombreux prospects attendent de voir les rendements de Strasbourg pour commander leur unité.

La société Platts évaluait, mi-mars, autour de 2,30 euros le prix du kilogramme d’hydrogène par électrolyse à membrane. Quel est le coût d’un kilogramme d’hydrogène Hynoca ?

Pour l’instant, 1 kg d’hydrogène Hynoca – ce qui permet de parcourir environ 100 km avec une voiture – coûte environ 5 euros. Mais c’est un prix qui est amené à baisser avec le temps.

Contrairement à la production d’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau, notre modèle est fondé sur une production locale. Or les coûts liés au transport constituent l’un des problèmes majeurs de l’hydrogène vert : ils comptent aujourd’hui pour environ 1,50 euros/kg. Ce montant est très élevé car, pour qu’un électrolyseur puisse être considéré comme renouvelable, il doit être raccordé à un parc éolien ou solaire… qui ne se trouve pas forcément sur le lieu de distribution de l’hydrogène !

Sur des projets de petites stations liées à la mobilité par exemple, notre système sera toujours plus flexible et plus compétitif que l’hydrogène par électrolyse. La production par biomasse va constituer l’une des clefs du succès de la filière hydrogène. Nous sommes les premiers à le faire, mais nous ne nous faisons pas d’illusion : il y en aura d’autres qui s’y mettront !

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