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Industrie en transition

Quand l’industrie passe au vert, durablement…

Le blog de Julien Fosse

L’hydrogène, énergie idéale ?

Publié le

L’hydrogène, énergie idéale ?
Ce train produit par Alstom est alimenté à l'hydrogène
© DR

Depuis l’incendie du dirigeable Hindenburg en mai 1937, l’hydrogène a mauvaise presse. Son utilisation dans les transports continue pourtant de faire l’objet de perspectives alléchantes. Notamment avec l’essor de voitures à hydrogène qui promettent de rouler très propre : finis les gaz d’échappement, votre voiture produira de l’eau. Une promesse qui se heurte cependant à plusieurs limites techniques et à un coût encore très élevé. De quoi cantonner l’hydrogène au domaine des utopies industrielles ?

Hydrogène vs. électrique, un match disputé

Très "dense" en énergie, l’hydrogène permet en effet de faire rouler des voitures sans émission de CO2, grâce aux piles à combustible. Un nombre de véhicules qui reste néanmoins très limité aujourd’hui, avec environ 12 000 voitures à travers le monde, essentiellement produites par des constructeurs asiatiques, Toyota, Honda et Hyundai. Des voitures qui coûtent très cher, plus de 60000 euros l’unité, tout comme l’installation de pompes à hydrogène, de l’ordre de 1 million d’euros par station. Ce qui explique qu’il n’y ait qu’une vingtaine de stations en France. Un sacré coup de frein…

Les constructeurs européens, pour leur part, se sont plutôt orientés vers des véhicules électriques à batterie. En termes d’autonomie, la voiture à hydrogène a pourtant une longueur d’avance sur l’électrique, un plein d’hydrogène permettant de rouler entre 500 et 600 km. Elle présente en outre l’avantage de pouvoir être remplie rapidement, en quelques minutes, comme pour un véhicule à essence, quand le chargement d’un véhicule électrique prend plusieurs heures.

Par ailleurs, la pile à combustible présente une efficacité énergétique inférieure à celle de la batterie. La voiture à hydrogène consomme ainsi de 50 à 60 kilowatts-heure pour faire 100 km, soit deux fois plus qu’un véhicule électrique à batterie.

Une empreinte écologique à améliorer

La pile à combustible nécessite du platine, métal certes rare mais recyclable, ce qui lui confère un avantage relatif sur la batterie. Mais au-delà de cet aspect, le bilan environnemental de la production d’hydrogène doit être amélioré. En effet, en France, sa fabrication repose à 94 % sur des énergies fossiles, ce qui serait responsable de l’émission de 11,5 Mt de CO2 en France, soit 3 % des émissions nationales, selon les chiffres du ministère de la Transition écologique et solidaire. Les voitures roulant à l’hydrogène d'origine fossile émettraient donc environ 130 grammes de CO2 par km, plus que les voitures à moteur thermique (112 g/km).

Il existe cependant une possibilité de production par électrolyse de l’eau, ce qui revient à décomposer une molécule d’eau, H20, en hydrogène et en oxygène. Cette électrolyse implique néanmoins une grande quantité d’électricité, qui doit être produite de manière décarbonée, à partir de solaire ou d’éolien, pour assurer à l’hydrogène un bilan carbone global des plus vertueux.

Quel horizon pour un hydrogène "vert" ?

Faire de l’hydrogène l’énergie verte de demain implique d’en améliorer le modèle économique et le bilan environnemental, tout au long de son cycle de vie, de sa production à son utilisation. C’est le sens du plan hydrogène qu’avait rendu public Nicolas Hulot en juin 2018. Un plan qui fait notamment le pari d’une baisse progressive du coût de production de l’hydrogène par électrolyse, grâce au développement de technologies d’avenir, dont on espère qu’elles permettent d’atteindre un coût de  production comparable à celui du craquage d’énergies fossiles.

Le développement de véhicules de transport lourds, tels que des camions, des trains ou des bateaux, constituerait également une voie prometteuse pour développer l’utilisation de cette énergie. Une utilisation qui présente de grandes potentialités. Bien que conditionnée à la levée de plusieurs verrous technico-économiques, une vraie source d’espoir pour le verdissement de notre mix énergétique.

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