{"id":955,"date":"2018-06-28T16:42:06","date_gmt":"2018-06-28T14:42:06","guid":{"rendered":"http:\/\/pierrepapon.fr\/?p=955"},"modified":"2018-09-02T22:09:48","modified_gmt":"2018-09-02T20:09:48","slug":"la-filiere-hydrogene-une-filiere-davenir-destinee-a-le-rester","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/pierrepapon.fr\/?p=955","title":{"rendered":"La fili\u00e8re hydrog\u00e8ne: une fili\u00e8re d’avenir…..destin\u00e9e \u00e0 le rester?"},"content":{"rendered":"

\u00a0 Rappelons d\u2019abord que le principe de la fili\u00e8re hydrog\u00e8ne associ\u00e9 \u00e0 la technique de la pile \u00e0 combustible est connu depuis pr\u00e8s de deux<\/strong> si\u00e8cles (une premi\u00e8re pile avait \u00e9t\u00e9 construite en 1839 par un gallois W. Grove). Aujourd\u2019hui, les d\u00e9bats sur la transition \u00e9nerg\u00e9tique et sur les \u00e9nergies \u00abd\u00e9carbon\u00e9es\u00a0\u00bb lui ont redonn\u00e9 une certaine actualit\u00e9. Le futurologue Jeremy Rifkin, consid\u00e9rait, en 2002, dans son livre, L\u2019\u00e9conomie hydrog\u00e8ne<\/em> (J. Rifkin L\u2019\u00e9conomie hydrog\u00e8ne, apr\u00e8s la fin du p\u00e9trole, la nouvelle r\u00e9volution \u00e9conomique, <\/em>Paris, La D\u00e9couverte, 2002) que la fin du p\u00e9trole \u00e9tait imminente et que l\u2019hydrog\u00e8ne se substituerait au p\u00e9trole comme vecteur \u00e9nerg\u00e9tique quand celui-ci serait \u00e9puis\u00e9. Rappelons quelques donn\u00e9es physiques. L\u2019hydrog\u00e8ne a l\u2019avantage \u00a0de poss\u00e9der des propri\u00e9t\u00e9s \u00e9nerg\u00e9tiques remarquables<\/strong> ce qui explique son int\u00e9r\u00eat\u00a0: il est le vecteur \u00e9nerg\u00e9tique avec la plus grande densit\u00e9 massique (2,2 fois plus d\u2019\u00e9nergie par kg que le gaz naturel, 1kg d\u2019hydrog\u00e8ne est \u00e9quivalent \u00e0 3,8 l d\u2019essence soit 2,75 kg). Toutefois, c\u2019est un gaz l\u00e9ger, ne se liqu\u00e9fiant qu\u2019\u00e0 tr\u00e8s basse temp\u00e9rature (- 253 \u00b0C) et il faut d\u00e9penser en pratique 10-13 kWh\/kg pour le liqu\u00e9fier. Par ailleurs, il faut aussi observer, ce que l\u2019on fait rarement, que sa plage d\u2019inflammabilit\u00e9 avec l\u2019air est tr\u00e8s \u00e9tendue (5 fois plus que celle du gaz naturel) et avec une \u00e9nergie d\u2019inflammation tr\u00e8s faible (14 fois moins \u00e9lev\u00e9e que celle du gaz naturel). C\u2019est un gaz dangereux<\/strong> et comme il est tr\u00e8s l\u00e9ger il diffuse tr\u00e8s facilement, notamment dans les m\u00e9taux qu\u2019il peut fragiliser, son utilisation \u00e0 grande \u00e9chelle exige donc des r\u00e8gles de s\u00e9curit\u00e9 importantes pour le stocker et le transporter (un stockage dans des r\u00e9servoirs m\u00e9talliques peut \u00eatre dangereux). L\u2019hydrog\u00e8ne est un gaz industriel (utilis\u00e9 pour la d\u00e9sulfuration de carburants, en chimie et en \u00e9lectronique) produit essentiellement (95 %) par \u00ab\u00a0vapo-reformage\u00a0\u00bb d\u2019hydrocarbures (majoritairement le gaz naturel) avec de la vapeur d\u2019eau, et marginalement par \u00e9lectrolyse de l\u2019eau avec une \u00e9lectricit\u00e9\u2026.qui est souvent produite par des centrales thermiques, avec un rendement de l\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau alcaline qui n\u2019est, en moyenne, que de 70%.<\/p>\n

\u00a0 Le ministre de la transition \u00e9cologique et solidaire Nicolas Hulot\u00a0 a pr\u00e9sent\u00e9 le 1er <\/sup>juin un \u00ab\u00a0Plan de d\u00e9ploiement de l\u2019hydrog\u00e8ne pour la transition \u00e9nerg\u00e9tique\u00a0\u00bb.<\/strong> Il a affirm\u00e9 que dans la perspective de la transition \u00e9nerg\u00e9tique \u00ab\u00a0l\u2019hydrog\u00e8ne peut aussi devenir une solution majeure pour notre mix \u00e9nerg\u00e9tique tout d\u2019abord en rendant possible le stockage \u00e0 grande \u00e9chelle des \u00e9nergies renouvelables, permettant ainsi de rendre cr\u00e9dible un monde o\u00f9 l\u2019hydrog\u00e8ne vient se substituer, petit \u00e0 petit, au fossile et au nucl\u00e9aire pour combler les intermittences du solaire et de l\u2019\u00e9olien\u00a0\u00bb. Le programme gouvernemental fixe deux objectifs principaux \u00e0 la fili\u00e8re\u00a0: – stocker l\u2019\u00e9lectricit\u00e9<\/strong> produite par des fili\u00e8res renouvelables intermittentes sous forme d\u2019hydrog\u00e8ne produit par \u00e9lectrolyse de l\u2019eau qui est ensuite distribu\u00e9 dans un r\u00e9seau de gaz (\u00e9ventuellement transform\u00e9 en m\u00e9thane) ou utilis\u00e9 dans une pile \u00e0 combustible pour produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 d\u00e9bit\u00e9e dans le r\u00e9seau \u00e9lectrique \u2013 d\u00e9velopper des \u00ab\u00a0mobilit\u00e9s propres\u00a0\u00bb<\/strong> en utilisant l\u2019hydrog\u00e8ne dans une pile \u00e0 combustible alimentant un moteur \u00e9lectrique (l’hydrog\u00e8ne est recombin\u00e9 avec l’oxyg\u00e8ne de l’air, une r\u00e9action produisant de l’\u00e9lectricit\u00e9 et de l’eau cf. sch\u00e9ma, Source : Nature,<\/em> L.Schlapbach, vol. 460, p. 810, 2009). Le minist\u00e8re souligne plusieurs avantages de \"\"<\/a>cette solution\u00a0: – un faible temps de recharge (trois minutes \u00e9quivalent au temps n\u00e9cessaire \u00e0 un plein d\u2019essence,image de t\u00eate une voiture \u00e0 hydrog\u00e8ne Hyundai) ce qui est exact\u00a0 – une autonomie \u00e9quivalente \u00e0 celle d\u2019un moteur thermique ce qui aussi est exact \u2013 un poids plus faible du v\u00e9hicule avec un encombrement moindre car la pile \u00e0 combustible est plus petite qu\u2019une batterie, l\u2019argument est sp\u00e9cieux dans la mesure o\u00f9 l\u2019hydrog\u00e8ne doit \u00eatre stock\u00e9 sous haute pression (700 bars) dans un r\u00e9servoir en mat\u00e9riau composite dont le volume est de l\u2019ordre de 125 l et le poids pas inf\u00e9rieur \u00e0 100 kg. Plusieurs objectifs chiffr\u00e9s sont fix\u00e9s\u00a0: \u00e0 l\u2019horizon 2023 faire rouler 5\u00a0000 v\u00e9hicules utilitaires l\u00e9gers<\/strong> et 200 lourds avec 100 stations de recharge sur le territoire (une par d\u00e9partement\u00a0!) avec, \u00e9ventuellement un \u00ab\u00a0verdissement\u00a0\u00bb du ferroviaire (quelques trains \u00e0 hydrog\u00e8ne). Pour \u00ab\u00a0verdir\u00a0\u00bb la production d\u2019hydrog\u00e8ne le ministre fixe un objectif de 10% pour la part de l\u2019hydrog\u00e8ne produite \u00e0 partir de ressources renouvelables en 2023<\/strong>. Cent millions d\u2019euros seraient mobilis\u00e9s jusqu\u2019en 2023 pour ce plan.<\/p>\n

\u00a0 Dans un rapport publi\u00e9, en avril 2018, Le vecteur hydrog\u00e8ne dans la transition \u00e9nerg\u00e9tique<\/em> (Avis de l\u2019ADEME, avril 2018, www.ademe.fr<\/a> ), l\u2019ADEME avait fait le point sur les potentialit\u00e9s de la fili\u00e8re<\/strong>. On trouvait dans son document les pr\u00e9mices du plan gouvernemental avec ses deux objectifs principaux\u00a0: le stockage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 et la mobilit\u00e9 \u00e9lectrique. L\u2019ADEME souligne que la fili\u00e8re hydrog\u00e8ne apporterait des solutions de flexibilit\u00e9 et d\u2019optimisation aux r\u00e9seaux \u00e9nerg\u00e9tiques. Elle envisage ainsi un sc\u00e9nario \u00e0 l\u2019horizon 2035 avec 64 % d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 d\u2019origine renouvelable permettant de produire 30 TWh d\u2019hydrog\u00e8ne par an \u00e0 un co\u00fbt inf\u00e9rieur \u00e0 5 \u20ac le kg. Elle rel\u00e8ve \u00e9galement que l\u2019hydrog\u00e8ne ouvre des perspectives pour l\u2019autoconsommation \u00e0 l\u2019\u00e9chelle d\u2019un b\u00e2timent, d\u2019un \u00eelot ou d\u2019un village pour stocker de l\u2019\u00e9nergie. Les conclusions de l\u2019ADEME sont tr\u00e8s mesur\u00e9es<\/strong> et le plan gouvernemental n\u2019y fait aucune r\u00e9f\u00e9rence, elle souligne que les risque accidentels sont souvent \u00e9voqu\u00e9s (nous y avons fait allusion) et que \u00ab\u00a0le rendement des solutions associ\u00e9es \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne est de l\u2019ordre de 20 \u00e0 30% contre plus de 80% pour les technologies li\u00e9es aux batteries\u00a0\u00bb.<\/strong> Le recours \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne se justifierait techniquement, selon l\u2019ADEME, s\u2019il peut apporter un service suppl\u00e9mentaire \u00e0 celui des batteries. Autrement dit, l\u2019avenir de la fili\u00e8re lui semble limit\u00e9. Ce n\u2019est pas le point de vue qu\u2019avait exprim\u00e9 dans une \u00e9tude dite de prospective, D\u00e9veloppons l\u2019hydrog\u00e8ne pour l\u2019\u00e9conomie fran\u00e7aise<\/em> les grands partenaires industriels de la fili\u00e8re avec le concours du CEA et de l\u2019AFHYPAC (Association fran\u00e7aise pour l\u2019hydrog\u00e8ne et les piles \u00e0 combustible, www.afhypac.org\/newsletter\/76\/l-hydrogene-pourrait-repondre-a-20-des-besoins-en-energie-en-france-en-2050-217<\/a> ). Ce document fixe des objectifs tr\u00e8s ambitieux pour la fili\u00e8re\u00a0: 400 stations de recharge vers 2030,\u00a0 200 000\u00a0 v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne circulant sur les routes fran\u00e7aises en 2030. En 2050 l\u2019hydrog\u00e8ne pourrait repr\u00e9senter 20% de la demande d\u2019\u00e9nergie en 2050 (une production \u00e9quivalente \u00e0 220 TWh) et la fili\u00e8re pourrait repr\u00e9senter un chiffre d\u2019affaires de 40 milliards d\u2019euros et 150\u00a0000 emplois.<\/p>\n

Les mesures annonc\u00e9es, par le plan minist\u00e9riel ainsi que les perspectives optimiste de certains industriels laissent r\u00eaveur.<\/strong> On part de l\u2019hypoth\u00e8se \u00e0 long terme que tout l\u2019hydrog\u00e8ne serait produit pas la voie \u00e9lectrique en utilisant de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 produite par des fili\u00e8res renouvelables ou le nucl\u00e9aire, ce qui n\u2019est pas le cas actuellement. Observons d\u2019abord que les probl\u00e8mes techniques ne sont pas \u00e9voqu\u00e9s<\/strong> alors que plusieurs verrous techniques demeurent, les partisans de la fili\u00e8re supposant sans doute que \u00ab\u00a0Tout va tr\u00e8s bien Madame la marquise\u00a0\u00bb. Nous les avions longuement \u00e9voqu\u00e9s dans une note, il y a deux ans (cf. Pierre Papon, \u00ab L\u2019hydrog\u00e8ne une fili\u00e8re \u00e9nerg\u00e9tique entre promesses et incertitudes \u00bb, Futuribles Vigie<\/em>, No 186, 5 janvier 2016, www.futuribles.com<\/a> ). \u00a0R\u00e9sumons\u00a0 les\u00a0: – le comportement \u00e0 l\u2019usage des \u00e9lectrodes de la pile qui pour des v\u00e9hicules doivent utiliser du platine (m\u00e9tal rare, il est vrai recyclable mais \u00e0 quel co\u00fbt\u00a0?), des piles fonctionnant \u00e0 haute temp\u00e9rature et sans platine \u00e9tant plus adapt\u00e9es \u00e0 des installations stationnaires de production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9. – le rendement de l\u2019\u00e9lectrolyse qui ne d\u00e9passe pas 70% – le stockage doit \u00eatre assur\u00e9 sous tr\u00e8s haute pression avec des mat\u00e9riaux adapt\u00e9s, en g\u00e9n\u00e9ral des composites (un stockage sous forme d\u2019hydrures m\u00e9talliques \u00e9tant envisageable pour les piles stationnaires mais n\u2019est plus \u00e9voqu\u00e9). Le rapport de l\u2019ADEME r\u00e9sume bien les probl\u00e8mes sans rentrer dans les d\u00e9tails\u00a0: le rendement d\u2019un syst\u00e8me de stockage avec l\u2019hydrog\u00e8ne est mauvais, il ne d\u00e9passe pas 30 %<\/strong>. Observons aussi que les questions de s\u00e9curit\u00e9 sont rarement \u00e9voqu\u00e9es, or l\u2019hydrog\u00e8ne est un gaz dangereux. Il est donc peu r\u00e9aliste d\u2019envisager son utilisation dans des installations domestiques comme semble le fait l\u2019ADEME, l\u2019utilisation dans des installations de stockage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 sur un champ \"\"<\/a>d\u2019\u00e9oliennes ou une centrale solaire, donc \u00e0 l\u2019air libre, posant moins de probl\u00e8mes. Les questions de s\u00e9curit\u00e9 se poseront \u00e9galement pour des stations-service de remplissage (les flottes de v\u00e9hicules utilitaires pouvant faire le plein dans un garage mieux s\u00e9curis\u00e9 (photo : station de recharge de l’Air Liquide en Allemagne). Il reste enfin un probl\u00e8me majeur, jamais \u00e9voqu\u00e9\u00a0: le co\u00fbt financier\u00a0 de la fili\u00e8re qui est un syst\u00e8me complet<\/strong>. Le co\u00fbt de production de l\u2019hydrog\u00e8ne sera li\u00e9 \u00e0 celui de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 et au rendement, son utilisation dans le transport suppose la construction d\u2019une infrastructure de stations de recharge sur tout le territoire (il est exclu pour des raisons de s\u00e9curit\u00e9 d\u2019installer des bornes dans des immeubles), ce r\u00e9seau \u00e9tant quasiment inexistant. Le professeur Jacques Percebois, attach\u00e9 \u00e0 la chaire d\u2019\u00e9conomie du climat \u00e0 Paris-Dauphine, estime, quant \u00e0 lui, dans une interview au journal La Croix que \u00ab\u00a0l\u2019hydrog\u00e8ne appara\u00eet comme une \u00e9nergie tr\u00e8s compliqu\u00e9e \u00e0 g\u00e9rer\u00a0\u00bb<\/strong> (La Croix 25 juin 2018). Outre ses probl\u00e8mes techniques (les batteries n\u2019en sont pas exemptes elles aussi), la fili\u00e8re risque d\u2019\u00eatre un boulet \u00e9conomique<\/strong>. Si elle offre des possibilit\u00e9s au stockage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 dans certaines situations (\u00e0 condition que les rendements soient am\u00e9lior\u00e9s), notamment sur des sites isol\u00e9s, elle ne sera tr\u00e8s probablement pas une solution adapt\u00e9e \u00e0 la mobilit\u00e9\u00a0car elle est en concurrence directe avec les v\u00e9hicules \u00e9quip\u00e9s de batteries dont les performances s\u2019am\u00e9liorent et les co\u00fbts moins \u00e9lev\u00e9s (quelques centaines de v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne circulent dans le monde). \u00a0Il est vrai que le Japon \u00a0affiche une grande une grande ambition pour l\u2019industrie de l\u2019hydrog\u00e8ne<\/strong> et il veut faire des Jeux Olympiques de Tokyo en 2020 une vitrine pour promouvoir la technologie japonaise et Toyota veut en \u00eatre le fer de lance. Son volontarisme s\u2019explique sans doute la volont\u00e9 de r\u00e9\u00e9quilibrer le mix \u00e9nerg\u00e9tique du Japon apr\u00e8s Fukushima (o\u00f9 l\u2019explosion d\u2019hydrog\u00e8ne a gravement endommag\u00e9 certains r\u00e9acteurs\u2026), en d\u00e9veloppant les \u00e9nergies renouvelables pour la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 On peut se demander quel est le sens d\u2019un objectif minist\u00e9riel consistant \u00e0 disposer d\u2019un parc de 5000 v\u00e9hicules utilitaires \u00e0 hydrog\u00e8ne \u00e0 l\u2019horizon 2023 alors que le march\u00e9 de la voiture \u00e9lectrique \u00e0 batterie rechargeable d\u00e9colle lentement mais d\u00e9colle\"\"<\/a> (trente mille ventes en France par an environ), il ne sert \u00e0 rien de courir plusieurs li\u00e8vres \u00e0 la fois surtout lorsque l\u2019argent (et le platine\u00a0!) sont rares.<\/p>\n

En d\u00e9pit des proclamations optimistes, un \u00e9cho att\u00e9nu\u00e9 \u00e0 celles de J. Rifkin\u00a0 d\u2019il y a quinze ans, les perspectives de la fili\u00e8re hydrog\u00e8ne sont probablement limit\u00e9es<\/strong> et sa rentabilit\u00e9 \u00e9conomique est tr\u00e8s loin d\u2019\u00eatre assur\u00e9e ce que soulignait d\u00e9j\u00e0 France Strat\u00e9gie dans un rapport de 2014 (France Strat\u00e9gie, Etienne Beeker, \u00ab Y a-t-il une place pour l\u2019hydrog\u00e8ne dans la transition \u00e9nerg\u00e9tique? \u00bb, note No 15, ao\u00fbt 2014, www.sgtrategie.gouv.fr<\/a> ). Son avenir est sans doute celui d\u2019une technologie de niche. Parier sur son d\u00e9veloppement \u00e0 grande \u00e9chelle est sans doute une erreur strat\u00e9gique et industrielle.<\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

De nombreuses d\u00e9clarations d\u2019instituts de recherche et d\u2019entreprises ont remis, r\u00e9cemment, la fili\u00e8re hydrog\u00e8ne \u00e0 l\u2019ordre du jour. Le ministre de la transition \u00e9cologique et solidaire, Nicolas Hulot, a pr\u00e9sent\u00e9 le 1er juin un plan gouvernemental pour promouvoir la fili\u00e8re. Celle-ci qui est associ\u00e9e \u00e0 la technologie des piles \u00e0 combustible a-t-elle un avenir ? Il est utile de rouvrir ce dossier complexe qui ressurgit p\u00e9riodiquement.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":958,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/955"}],"collection":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=955"}],"version-history":[{"count":8,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/955\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":977,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/955\/revisions\/977"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/958"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=955"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=955"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=955"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}