Stratégie nationale pour l’hydrogène décarboné : faire de la France un leader européen ! – Par Benoit Dubois

Avec sept milliards d’euros dédié à l’hydrogène décarboné, le Gouvernement poursuit son objectif de décarbonisation de l’industrie pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, tout en permettant aux industries de mieux stocker l’énergie et en développant une filière de l’électrolyse. Cet investissement historique dans l’hydrogène vert permettra à la France d’être un acteur de la filière à l’horizon 2030.   

La transition énergétique engagée en France et en Europe depuis plus d’une quinzaine d’année poursuit comme objectif principal la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Le recours accru aux sources d’énergies renouvelables est un des moyens mis en œuvre pour y parvenir. Pour rappel, la France s’est engagée à atteindre la « neutralité carbone » de son économie à l’horizon 2050. 

Tout d’abord, quand on aborde la question électrique, il est essentiel de faire la différence entre les modes de production (nucléaire, hydroélectrique, solaire, éolien, thermique traditionnel utilisant des combustibles fossiles) et les modes de stockage (piles et batteries, STEP (stations de transfert d’énergie par pompage), hydrogène produit par électrolyse de l’eau, etc.) 

Il faut également noter que notre consommation énergétique ne se limite pas à notre consommation d’électricité. Le carburant de nos voitures thermiques, le kérozène aérien, le fioul maritime ou encore le gaz et fioul de nos chaudières sont autant de consommations d’énergie non électriques. 

D’ailleurs les trois secteurs qui contribuent le plus aux émissions de CO2 (produisant des gaz à effet de serre) en France sont : les transports, le chauffage résidentiel et tertiaire, et l’industrie. 

 L’hydrogène peut contribuer largement à la diminution des gaz à effet de serre dans les transports grâce aux piles à combustible qui peuvent équiper les camions, les bus, voire même les trains sur les voies ferrées non électrifiées. Les voitures équipées de piles à combustible sont aussi une alternative aux batteries électriques pour les transports légers. L’aviation accélère également la recherche et le développement pour des motorisations à hydrogène à l’horizon 2035. 

Par ailleurs, l’hydrogène peut aussi contribuer à diminuer les gaz à effet de serre dans l’industrie, comme par exemple dans la sidérurgie ou la fabrication de ciment. 

Tout ceci n’est vertueux que si l’hydrogène est produit lui-même à partir d’une énergie décarbonée. Or à ce jour en France, 94% des 922 000 tonnes d’hydrogène produites sont obtenues à partir de gaz naturel et d’hydrocarbures fossiles (vaporeformage), ce qui entraîne environ 3% des émissions carbonées du pays (1). Il s’agit de la méthode la moins chère (coût de l’ordre de 1,5 à 2,5 €/kg en sortie d’usine –(2)) mais la plus polluante.  

Trois méthodes alternatives permettent de produire de l’hydrogène décarboné : 

aL’électrolyse de l’eau grâce à l’électricité : C’est la méthode alternative la plus mature techniquement. Le coût en sortie d’usine est compris entre 3 et 6 €/kg (2), pour l’électrolyse alcaline. Cette méthode est vertueuse car l’électricité en France est massivement décarbonée grâce aux énergies renouvelables et au nucléaire.  

b/ La voie thermochimique grâce à la biomasse : Cette méthode alternative en est au stade du démonstrateur industriel en France par la société Haffner Energy. Il n’y a pas encore de coût en sortie d’usine consolidé. 

cLa voie biologique à partir d’algues par exemple : Cette méthode est au stade de recherche et développement. 

Ainsi, a diminution des émissions de gaz à effet de serre grâce à l’hydrogène passe par deux axes : 

1/ Stimuler la demande d’hydrogène en substitution des carburants conventionnels fossiles, particulièrement dans les transports. 

2/ Augmenter l’offre de production d’hydrogène décarboné en substituant le vaporeformage du gaz naturel par des méthodes alternatives comme l’électrolyse de l’eau.  

➡️ L’un des enjeux aujourd’hui est de développer la filière de production d’hydrogène vert :  une start-up nantaise Lhyfe a par exemple lancé le 25 septembre la construction de son usine de production d’hydrogène vert à partir de ressources naturelles et renouvelables. Le premier électrolyseur devrait produire 300kg d’H² par jour dès mai 2021, une capacité qui devrait rapidement tripler. 

C’est le sens de la stratégie nationale hydrogène (3) que le gouvernement a récemment annoncé. Cette stratégie présentée le 09 septembre 2020 devant l’association française pour l’hydrogène et les piles à combustible (AFHYPAC) et l’ensemble des acteurs et partenaires de la filière vise à développer l’hydrogène décarboné en France et soutenir la recherche et l’innovation françaisepour cette filière d’avenir. 

Benoit Dubois 

Sources : 

(1)   Plan de déploiement de l’hydrogène – juin 2018 (Ministère de la Transition Energétique et Solidaire) 

(2)   Filière hydrogène-énergie – septembre 2015 (Ministère Économie) 

(3)   Stratégie nationale hydrogène – Septembre 2020 (Ministère Économie) 

34 réflexions sur “Stratégie nationale pour l’hydrogène décarboné : faire de la France un leader européen ! – Par Benoit Dubois”

  1. je vais lancer un pavé dans la mare !

    Avec les accords de Paris, Ségolène Royal a mis la France dans une impasse dramatique, sa seule qualité a toujours été de parler avec conviction de sujets qu’elle ne maitrise absolument pas, mais aujourd’hui ça va trop loin. Nous subissons un dérèglement climatique majeur et si la situation continue à se dégrader c’est qu’elle nous a entrainé dans la mauvaise direction.

    Première erreur de madame Royal : le principal gaz à effet de serre c’est la vapeur d’eau, 60% des effets (source GIEC), le CO2 n’est qu’à 26%. Elle n’a parlé que du carbone parce qu’elle s’est entourée d’experts du carbone, ils n’ont jamais parlé de la vapeur d’eau parce qu’ils sont persuadés que les activités humaines n’ont pas d’impact sur le taux de vapeur d’eau de l’atmosphère, erreur fatale puisque c’est la dé-végétalisation des sols (déforestation) qui coupe le cycle de l’eau sur les continents au moment où on en a le plus besoin : l’été.

    Deuxième erreur : L’atmosphère a deux effets indissociables et complémentaires : l’effet de serre et surtout l’effet parasol : l’effet parasol nous protège la journée (sinon la température atteindrait + 150°c) et l’effet de serre nous protège la nuit (sinon la température serait à -168°c). Tenter de réduire l’effet de serre reviendrait à réduire l’effet parasol et entrainerait un réchauffement. Les zones tempérées de la planète sont couvertes d’eau ou de végétation l’été ; dans ces zones le taux d’évaporation, et donc de vapeur d’eau, est proportionnel à la chaleur. Quand le taux de vapeur d’eau augmente la puissance du rayonnement solaire qui arrive jusqu’au sol diminue. L’été quand le taux de vapeur d’eau descend à 20% sur les continents l’énergie qui arrive jusqu’au sol augmente de 50% et les sols « brulent ».

    Troisième erreur : L’évaporation de l’eau (ou évapotranspiration pour la végétation) évacue 60% de l’énergie solaire qui arrive jusqu’au sol : c’est la chaleur latente (entropie). Donc les sols secs et sans végétation stockent la chaleur au lieu de l’évacuer, c’est pour cela que les canicules touchent essentiellement les villes et les zone sèches.

    Quatrième erreur : Contrairement aux idées reçues les pluies continentales ne viennent pas exclusivement de la mer mais à 70% de l’évaporation (évapotranspiration) des sols, Autrement dit avec 0% d’évaporation on provoque 0% de chance d’avoir des pluies et on stocke la chaleur au lieu de l’évacuer comme dans les déserts ou il ne pleut pas.

    Sur les continents, la régulation thermique de l’atmosphère est automatique tant que les surfaces exposées au soleil sont couvertes d’eau ou de végétation, autrement dit : c’est la sécheresse des sols qui provoquent le dérèglement climatique et non pas le dérèglement climatique qui provoque les sécheresses, le climat se dérègle quand les continents ne transpirent plus !
    Les sécheresses sont uniquement dues à une mauvaise gestion des eaux de surfaces, Inondation c’est quand l’eau repart trop vite vers la mer, sécheresse c’est quand elle est repartie trop vite …
    Depuis plus de 30 ans les climatologues disent bien, qu’avec le dérèglement climatique, il n’y aura pas moins d’eau mais une dégradation dans la répartition annuelle des pluies, exactement le scénario qui s’installe durablement en France et partout dans le monde. Actuellement les rivières françaises rejettent entre 50 et 70% des précipitations alors qu’il ne faudrait jamais dépasser les 30% ! En France la menace vient de l’eau des terres (fortes crues et inondations) et pas de la submersion des mers ! La prétendue continuité écologique, qui consiste à détruire tous les ouvrages sur les rivières, a amplifié le drainage naturel des sols et n’avait qu’un seul but inavouable : laver les rivières de la pollution massive des villes (ruissellements urbains et stations d’épuration) : l’effet chasse d’eau ! La DCE (directive cadre européenne) n’a jamais imposé la destruction des ouvrages mais l’amélioration de la qualité de l’eau dans tout le réseau hydrologique.

    1. Roger d’Orglandes

      La suppression en cours des 200000 petits barrages qui faisaient tourner les moulins est donc quadruplement stupide
      Énergie hyper verte perdue avec la pose de vis hydrodynamiques( nous produisons ainsi 200 kW en rétablissant la continuité écologique et pourrions produire de l’hydrogène)
      Retour immédiat de l’eau de pluie en mer
      L’évaporation de l’eau en été dans les petites retenues considère comme catastrophique serait souhaitable
      L’irrigation favorise la végétation

    2. Vous avez totalement raison, mais pourquoi n’entendons nous jamais ce discours sur les ondes ou ne le lit on jamais dans nos journaux ?
      Il faut communiquer davantage !
      Gérard Monot

    3. Nous produisons 200kW sur une chute d’eau de 1,8m pour un débit moyen de 18m3/sec (rendement de 80%, un peu meilleur que celui des centrales tournant depuis plus d’un siècle (grâce à beaucoup d’électronique pour 2000€ d’investissement).
      Nous sommes agriculteurs avec un peu de temps disponible et notre coût marginal du kW est pratiquement de zéro.
      L’installation qui comprend 60% de génie civil, incluant une passe à poissons, pourrait fonctionner pendant plus de 100 ans avec peu de frais d’entretien.Nous avons un impact écologique pour la rivière reconnu comme positif, y compris par notre responsable régionale EELV. (continuité écologique rétablie, entretien de la ripisylve de façon à capter un maximum de polluants, extraction d’innombrables déchets de la rivière, etc…)
      PETIT CALCUL (PRESQUE) IDIOT
      La somme du débit moyen des fleuves Français de toute taille doit être d’environ 10.000 m3/sec pour un dénivelé moyen d’environ 200m. Si toute l’énergie que cela représente était captée LOCALEMENT au moyen de dizaines sinon de centaines de milliers de petits barrages entretenus à coût marginal nul par les riverains, cela représenterait 30 GW, soit 50% de la puissance produite par toutes nos centrales nucléaires (62,4 GW, je crois?).
      Cela donne à réfléchir.
      SUITE DU CALCUL (PRESQUE) IDIOT
      Si tous les bâtiments de France étaient recouverts de panneaux photovoltaïques de la dernière génération, quelle puissance pourrait être ainsi produite LOCALEMENT et à quel prix de revient du kWh ?
      … et toute cette électricité produirait de l’hydrogène!!

      1. J’ai oublié de préciser que nous saurions prendre entièrement à la charge d’un fond de type FCPR à monter facilement la reconstruction de tous les barrages vétustes appartenant à VNF. Nous les équiperions de vis hydrodynamiques pour produire de l’électricité dans les mêmes conditions que ce que nous faisons en tout petit et notre retour sur investissements se ferait en une dizaine d’années en permettant à VNF d’économiser des centaines de millions d’Euros

  2. Bonjour,
    Je n’ai été qu’a l’école de la vie (BEPC) mais je suis convaincu par l’hydrogène décarbonné. Mon ami Guy Férez ancien maire d’Auxerre, également…..
    On parle de + en + de vélos électriques mais lorsque que le coût sera + raisonnable je pencherai pour le vélo à hydrogène avec une automnomie + importante et en matière de vélo j’ai un petit crédit, en effet il ya a un peu + d’un an j’ai quitté le + grand rassemblement cyclotouriste de l’UFOLEP en France, rassemblement que j’avais mis au monde et dirigé pendant 20 ans. La Franck Pineau (Yonne) Mes Amitiés à JB LEMOYNE et François PATRIAT.

  3. Faire de la France un leadeur européen de la filière hydrogène décarboné est une intention louable et certainement la meilleur solution actuelle pour nous éviter a trop changer notre manière de vivre.
    Il est juste dommage que l’exemple de réalisation cité ne semble pas en relation avec les ambitions affichés.

    1. Il sera impossible de ne pas changer notre manière de vivre… La filière hydrogène ayant un très faible rendement global, ce ne peut pas être une priorité pour décarbonater notre production d’énergie. L’isolation des bâtiments, la suppression des chaudières au fioul et au gaz et l’accroissement de la la production d’électricité par le photovoltaïque (sur les bâtiments, pas en concurrence avec les terres naturelles) et surtout par le nucléaire sont les urgences.

  4. Désolé au delà du remplacement de l’hydrogène gris par de l’hydrogène vert la filiale hydrogène est tout simplement une impasse. Utilisez de l’hydrogène pour les transports implique de résoudre les problèmes suivants:
    – produire à tarif concurrentiel, comme souligné dans l’article c’est loin d’être le cas
    – stocker (alors que l’hydrogène a la désagréable habitude de passer à travers à peu près tout)
    – transporter (20 T d’hydrogène dans un poids lourd sous haute pression, en cas d’incident l’assurance de raser un quartier)
    – distribuer (créer des dizaines de milliers de station à hydrogène)
    – créer les véhicules (avec des catalyseur au platine et une mini bombe à bord)
    Tout ça pour pouvoir faire le plein en 5 minutes au lieu de 15 dans le cas rare de longs parcours.
    Les véhicules à batterie ont tellement plus d’avantages qui s’améliorent de jour en jours que c’est la quasi assurance que les véhicules à hydrogène resteront un marché de niche.
    Quelle est la justification de dépenser autant d’argent public dans une filière en impasse si ce n’est des subventions déguisée pour sauver nos géants pétroliers de la faillite.

    1. Tout à fait d’accord avec Gilles Gauthier, sauf qu’un filière d’électrolyse via le courant nucléaire excédentaire (la nuit par exemple) permettait de décarbonater l’aviation et les transports lourds (trains diesel, bateaux, poids lourds grande distance), et une part de l’industrie. Le reste, c’est de la poudre aux yeux, en tablant sur la confusion du grand public entre l’origine de l’énergie et les supports de son utilisation.

    2. je suis tout à fait d’accord avec Gilles Gautier, l’hydrogène semble une solution miracle mais pose énormément de problèmes techniques : fabrication, stockage, transport, distribution et utilisation.
      le bilan énergétique de l’hydrogène n’est pas très bon, il faut environ 2 kw d’énergie pour produire l’équivalent d’un seul Kw d’hydrogène !
      Dans tous les cas ce sera toujours moins performant que le biogaz dont toute la filière est maitrisée.

    3. Je nous épargne le delire sur les avions à hydrogène, dont l’explosion pourrait raser un aéroport.
      Nous serions là dans l’ordre de grandeur de l’explosion d’une fusée qui rate un départ, regardez les vidéos que cela donne.
      L’hydrogène n’est pas nouveau, il réglera certainement des problèmes, mais pas tous.
      L’hystérie actuelle de sa promotion est illusoire.

    4. Bonjour
      Je me permet aimablement de vous dire que je ne partage pas votre analyse .
      D’une part , je me suis exprimé sur ce forum , sur la fabrication des différentes sortes d’hydrogène .
      D’autre part , la semaine dernière a paru un article dans la presse économique intitulé :
      Airbus dévoile ses deux nouveaux concepts d’avion à hydrogène
      Enfin , voici , ce que j’ai publié dans un article de vulgarisation sur l’hydrogène , il y a deux ans :
      L’Hydrogène , énergie du futur

      Par Bernard Garrigues , chercheur CNRS à la retraite :

      . La pile à combustible

      Plusieurs constructeurs travaillent aussi sur des véhicules utilisant un moteur électrique alimenté par une pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène. On parle beaucoup moins de ces voitures qui ne rejettent que des gouttes d’eau, pourtant elles ont déjà effectué des millions de kilomètres .La voiture à pile à combustible est un véhicule utilisant un moteur électrique identique à celui d’une voiture dite électrique. La différence se situe au niveau de l’origine de l’électricité. Le moteur d’une Tesla ou d’une ZOE est alimenté par de l’électricité stockée dans une batterie, utilisant généralement la technologie lithium-ion. En revanche, une pile à combustible va permettre de générer de l’électricité en combinant de l’oxygène et de l’hydrogène. Les constructeurs français, en revanche, n’y sont guère présents. Le carburant de la pile à combustible est l’hydrogène. L’an dernier, il s’est vendu 2 500 voitures de ce type dans le monde, dont 80 % de Mirai, contre 700 000 pour les véhicules équipés d’une batterie classique, dont la moitié en Chine. Autre atout et non des moindres : le plein d’hydrogène est réalisé en trois à quatre minutes. Par comparaison, avec un super chargeur, une Tesla met vingt minutes pour être rechargée à 80 % et une Renault ZOE ou une Nissan Leaf mettra plusieurs heures pour faire le plein sur une borne rapide. Les atouts de cette technologie moteur électrique/pile à combustible/hydrogène sont réels. Pour passer à un stade plus important, plusieurs obstacles doivent être franchis. Le premier porte sur le prix de cette voiture à hydrogène. Aujourd’hui, il est très élevé. La Hyundai ix35 était vendue 66 000 euros, hors bonus écologique. La Toyota Mirai approche 80 000 euros. Pour que les ventes décollent, les prix doivent baisser. Second défi crucial, le déploiement d’un réseau pour faire son plein d’hydrogène. On compte une vingtaine de stations-service en France. Un plein d’hydrogène permet de parcourir 500 à 600 kilomètres. La dernière version de la Renault ZOE affiche 300 kilomètres d’autonomie réelle .La voiture à hydrogène roule dans le monde entier avec une bonne autonomie mais des prix encore élevés.

      Autres avantages de l’hydrogène :

      Développer le stockage de l’électricité par l’hydrogène

      Pour limiter les investissements élevés nécessaires au stockage stationnaire d’hydrogène, la voie privilégiée consisterait à l’injecter dans les réseaux existants de gaz naturel.
      L’hydrogène est aussi considéré comme un moyen durable de stocker de l’énergie par électrolyse de l’eau . On peut stocker les surplus d’énergies renouvelables pour pouvoir les réutiliser plus tard, ce qui n’est pas possible avec l’électricité.
      Quel est le potentiel économique et écologique de cette technologie?
      Pour le moment, la consommation mondiale d’hydrogène reste encore faible: environ 56 millions de tonnes, soit moins de 2% de la consommation mondiale d’énergie. Mais d’après une étude récente réalisée par le Hydrogen Council avec McKinsey, l’hydrogène pourrait représenter près d’un cinquième de l’énergie totale consommée à l’horizon 2050 cela permettrait de contribuer à hauteur de 20% à la diminution requise pour limiter le réchauffement climatique à 2°C .

      1. Rendement global des chaînes d’énergie :
        Avec stockage hydrogène : 19,8%
        Avec stockage batteries : 70%
        Direct sans stockage (TGV) : 95%
        Faire croire qu’on pourra trouver la solution miracle avec l’hydrogène nous conduit à nous enfoncer encore plus loin dans l’impasse climatique.

    5. Des dizaines de milliards sont consacrés à une recherche destinée à rendre le coût des électrolyseurs et des piles à combustible économiquement compatible avec une production et une utilisation locales d’hydrogène à partir de petites sources d’énergies renouvelables. Dans 5 ans ?
      Il semblerait que le problème du stockage de l’hydrogène en toute sécurité et presque éternellement soit parfaitement résolu.
      Le bilan écologique des batteries les plus performantes est catastrophique
      Restons donc optimistes

  5. Bonjour,
    Il est grand temps !!! Ne nous faisons pas rattraper par la concurrence comme pour les panneaux photovoltaïques …
    Alors au boulot: Airbus, Alstom (ferroviaire), Mcphy (électrolyseur), les chantiers navals (il y a à faire !!!), Sylfen avec le CEA (bâtiments, éco-quartiers) , Air Liquide (station service), PSA (avec OPEL???) , Renault truck (?), les fabricants de chaudières domestiques (cogénération chaleur et électricité) etc ….
    En terme d’empreinte sur l’écosystème, c’est le moins impactant et bien moins que les batteries des véhicules électriques classiques. Il faut aussi développer les technologies et stockage de l’hydrogène, en particulier sous forme solide (hydrures réversibles). Il faut aussi rapidement établir des normes européennes sur tous les types de stockage, de production et de transport de l’hydrogène (vert bien sûr).
    Une petite remarque: si au lieu de toujours « raisonner » RÉSEAU de transport électrique, l’électricité était produite sur le lieu de consommation … Avec l’effet Joule sur le réseau et le faible rendement des centrales nucléaires ou thermiques, ne pourrait-on pas produire électricité et chaleur dans nos villages ou dans nos villes en équipant nos toitures (maisons, écoles, fermes, bureaux …) de panneaux solaires (ou mixtes photovoltaïques et thermiques) et nos champs, nos jardins ou espaces publics de petites éoliennes à axe vertical. Elles sont silencieuses, discrètes et de faible gabarit ( pas plus de 2m de hauteur pour un diamètre de moins de 50 cm). Leur puissance est d’environ 700W. Si le soleil ne brille pas, le vent peut souffler … et même la nuit ! Celles-ci couplées avec les panneaux solaires à des piles à combustibles réversibles, on peut réduire notre dépendance au pétrole et au nucléaire … (et je n’ai pas parlé de la biomasse …). Les petits ruisseaux font les grandes rivières …
    Attention: sur Terre, l’hydrogène n’est qu’un vecteur d’énergie électrique et/ou thermique, sauf si le projet ITER pouvait aboutir …. mais pour le moment contentons-nous du soleil !!!
    Bien à vous,
    J.J. Chevet

  6. Compte tenu du très très faible rendement global des transformations via l’hydrogène (électrolyse, compression/refroidissement, distribution, transformation inverse en pile à combustible…), mais néanmoins de l’intérêt de l’hydrogène pour les avions, les véhicules lourds, notamment pour les trains (en économisant l’électrification par caténaire et poteaux sur les lignes à faible traffic, et en évitant les pertes sur le réseau) et peut-être les poids lourds grande distance, il est absolument vital d’augmenter nos capacités de production électrique nucléaire.
    (D’ailleurs, si notre gouvernement avait été conséquent et courageux, il aurait fallu ne pas fermer Fessenheim, et offrir à bas prix son courant aux autres pays européens pour qu’ils utilisent moins leurs centrales à charbon).
    Une suggestion : si on veut être à la fois européens et lutter le plus efficacement possible pour la décarbonification en Europe, nous pourrions ne pas retarder l’annonce de la construction d’EPR en France (car les délais peuvent parfois déraper!) et proposer trois EPR à la Pologne par exemple, pour le prix de deux…Seule une énergie électrique abondante, non intermittente et bon marché peut accélérer la mutation/transition. Et il faut absolument préserver la possibilité d’utiliser la part (énorme) de nos déchets nucléaires pouvant être brûlée dans des surgénérateurs. Avec l’arrêt d’Astrid, il faut sans doute sans plus tarder acheter aux russes ou aux chinois une licence pour construire des surgénérateurs, car Iter et la fusion ne sont pas des solutions mûres avant la seconde moitié du siècle.

  7. …Impatient de voir aboutir rapidement tous ces beaux projets… puisque je suis en attente de leur mise en pratique pour équiper l’ »house Boat » sur lequel je travaille depuis quelques années… ou, si tout va très bien, changer à plus court terme, le « diesel »actuel de ma péniche… puisque « Des Japonais » y travaillent déjà…!

  8. Eh oui, décarbonner au maximum alors qu’on est encore incapable de dire si le CO2 dit gaz a effet de serre est vraiment à l’origine d’une changement climatique (transformation de la formule « réchaiffement climatiquedepuis qu’on ne voit plus de vrai réchauffement depuis environ vingt ans). Produire de l’électricité pour des piles à combustible encore en projet qui feront fonctionner des voitures électriques ? Mais on supprime les centrales nucléaires qui fournissent de l’électricité peu chère en toute sécurité pour que les centrales à charbon allemandes prennent le relais, ceest cça la décarbonisation ? Les chinois développent l’énergie nucléaire avec des centrales plus performantes que les nôtres, cela s’appelle perdre notre leadership nucléaire pour l’hydrogène hypothétique…

  9. Bonjour,
    L’hydrogène n’est qu’une composante du changement de mode d’énergie en Europe.
    Même si les investissements sont importants il faut l’imposer sur le vieux continents d’autant que le cout de l’argent est nul, il nous restera que le risque d’entreprendre.
    Pensons aux investissements qui on été nécessaire pour mettre en place le rail afin de détrôner les diligences.
    Grace à cette ambition devenue réalité, on peut traverser la France pour quelques dizaines d’Euros .
    Anticiper est pour moi la seule option

  10. J’aime bien lire les commentaires sur ce genre de sujet. Ils contiennent beaucoup d’informations exactes (intéressante contribution de Denise)… et des conclusions hasardeuses.
    Par exemple : « Si le soleil ne brille pas, le vent peut souffler … et même la nuit ». C’est vrai. Il « peut ». Mais on a peu besoin d’électricité la nuit, et il arrive aussi que le vent ne souffle pas… même la nuit ! Ce qui condamne les énergies intermittentes et favorise les énergies pilotables qui n’émettent pas de gaz à effet de serre (GES). À part le nucléaire, je n’en connais pas beaucoup d’autres : impossibles de construire de nouveaux barrages en France, et le géothermique (anecdotique actuellement) est remis en cause en Alsace (pb sismique).
    Quant à l’hydrogène, pourquoi pas? C’est un « vecteur » intéressant, qui nécessite un autre vecteur énergétique (l’électricité) pour être produit sans GES. Alors, de vecteur en vecteur, on peut douter que le vecteur final soit compétitif, sans redire tous les problèmes non résolus à ce jour (lire Gilles).
    La voiture électrique n’est pas la panacée. Mais elle a le mérite d’exister, et la fabrication de sa batterie n’est sans doute pas plus polluante que la production d’hydrogène (vecteur de vecteur).
    De toute façon, est-il raisonnable de comparer ce qui existe et est opérationnel, avec ce qui est en développement et incertain ?

  11. Bonjour,

    Je suis personnellement impliqué dans la recherche sur de nouvelles méthodes de production d’énergie renouvelable et j’avoue être trop souvent ébahi de voir les affirmations simplistes circulées sur quelle solution miracle existerait pour résoudre notre dépendance énergétique aux combustibles fossiles
    Le problème majeur est que le cycle de vie des matériaux utilisés par exemple pour fabriquer un véhicule électrique ou un panneau solaire n’est pas pris en compte: les batteries électriques actuelles utilisent par exemple du lithium: merveilleux! mais le lithium est très difficile à récupérer et les réserves mondiales loin d’être infinies…En plus, elles se trouvent en grande partie dans des pays d’Amérique du sud où à moins de détruire parmi les plus beaux sites naturels au monde, on ne pourra pas produire assez de batteries…Et je ne parle pas de l’extraction des métaux de ces batteries provenant souvent de pays en guerre ou de leur récupération encore loin d’être optimisée.
    Les panneaux solaires, eux, sont très massivement produits en Chine dans des conditions très très loin d’être écologiques entraînant des pollutions extrêmement graves
    C’est bien d’être écolo chez soi mais si le résultat est de polluer ou détruire l’environnement ailleurs sur la planète, alors expliquez-moi où est le bénéfice.
    Concernant l’hydrogène, comme noté, oui, 94% de l’hydrogène produit provient notamment du vaporéformage de composés fossiles, pas très écolo non plus.
    La méthode la plus avancée est bien l’électrolyse de l’eau mais son coût énergétique est important: il faudra consommer beaucoup beaucoup d’électricité pour cela et comment produire de l’électricité verte? Certains vont répondre : l’éolien….Oui, mais l’éolien comme son nom l’indique nécessite du vent qui a parfois la fâcheuse idée de ne pas soulever au moment des pics de consommation…
    Info: comment font alors les producteurs d’électricité pour compenser l’éolien quand celui-ci ne fonctionne pas au moment où il le faudrait? eh bien, ils rallument en urgence des centrales ….thermiques, les seules à pouvoir le faire rapidement (le nucléaire en est incapable)
    Un petit point à noter également: consommer de l’hydrogène, c’est produire de l’eau et cela ne sera pas sans conséquences sur notre environnement si l’hydrogène est utilisé massivement.

    Conclusion: 1) avant de concevoir des solutions énergétiques renouvelables, l’attention devrait portée sur le développement de solutions valables de stockage de l’électricité en tenant compte du coût environnemental complet, de la conception à la fin de vie des matériaux employés, 2) arrêter de croire qu’il y aura une seule solution miracle, il nous faudra être pragmatique et sélectionner la meilleure solution à un problème donné en gardant en tête qu’elle peut ne pas être 100% vertueuse faute de mieux et cela pour encore longtemps.

  12. Ce lundi 7 décembre 2020, Air Liquide a entamé la production d’hydrogène vert de son électrolyseur par membrane à échange de protons (PEM), le plus puissant du monde, installé sur son site de Bécancour (Canada). Cette technologie est particulièrement adaptée à la production d’hydrogène à partir d’électricité renouvelable. L’électrolyseur devrait permettre d’atteindre les 8,5 tonnes d’hydrogène vert par jour…Surprenant que cette techno ne soit pas citée.

  13. Cet emballement généralisé pour l’hydrogène est inquiétant. Peut-être n’y aura-t-il pas d’autre substitut aux combustibles fossiles, mais les énormes défis posés par la production de l’hydrogène par électrolyse (coût, quantités, etc…) ne doivent surtout pas être sous-estimés.
    Pour en savoir plus, et analyser le sujet sur une base scientifique, factuelle et sans oeillères idéologiques, merci de lire ma note sur le site de The Conversation : https://theconversation.com/debat-lhydrogene-produit-par-les-seules-renouvelables-ni-possible-ni-durable-148663

  14. Jean Jacques HERMENCE

    Airbus des batteries vs filière hydrogène ?
    Le projet européen surnommé « Airbus des batteries » a vu le jour il y a seulement un an et maintenant les pays européens, dont la France, annoncent des investissements publics massifs dans cette filière hydrogène. Comment les deux projets peuvent-ils être menées de concert sans se cannibaliser ? en quoi sont-ils complémentaires ? La France a-t-elle les moyens économiques de mener les deux projets de front ?

  15. Ardéchois adhérent LREM

    1) Remarques sur les commentaires :
    – oui, le premier gaz à effet de serre est la vapeur d’eau. S’il n’y en avait pas , la température moyenne de la terre serait de -18 je crois. Ensuite le CO2 , et n’oublions pas le méthane. Réguler la vapeur d’eau, je ne sais pas, le sujet est très (trop?) peu évoqué. Pourquoi?
    – Oui l’hydrogène est très dangereux : il faut espérer que les garagistes ne se tromperont pas de joint, j’ai vu une conséquence d’explosion en usine du fait de cette erreur.
    2) j’ai un bon bilan carbone : 1 ha de pré, 150 arbres, panneaux solaires, pompe à chaleur air-eau, chauffe-eau thermodynamique : aides de l’état 3000€ pour moi) : les aides sont limitées, la production du renouvelable aléatoire et de rentabilité douteuse.
    3) tout repose sur l’électricité y compris la production d’hydrogène : conséquence nous achetons de l’électricité fortement carbonée aux voisins : le problème est a minima européen, et même mondial (il reste 400millions de cuisinières à charbon dans le monde, et combien de centrales à charbon?).
    4) Au niveau français, Il n’y a pas d’autre solution actuelle que d’augmenter la production nucléaire. Les erreurs françaises sur l’EPR sont des erreurs (énormes) d’ingénierie et de construction, pas de principe.
    5) Mais OK, faisons chacun notre petit effort pour diminuer la consommation électrique. Isolation+renouvelable, le cocktail est nécessaire mais très cher. Les aides ne sont qu’un impôt à répartir…

  16. 1) actuellement l’hydrogène est produit à ~ 95 % par « vaporeformage » suivant l’équation chimique globale : CH4+ 2 H2O >> 4 H2 + CO2.
    Le méthane CH4 utilisé est essentiellement d’origine fossile, (mais d’ores et déjà le « bio » peut être utilisé). L’Hydrogène produit est dit « gris »
    en raison de la formation de CO2 qui concourt au réchauffement climatique.
    Mais celui-ci peut être piégé avec une seule molécule d’Hydrogène, pour donner de l’acide formique HCOOH qui n’est pas un gaz, et qui de plus peut réagir avec des alcools pour donner des esters encore moins volatils. De la sorte on produit de l’Hydrogène «blanc », propre .

    2) on peut éviter aussi le vaporeformage et la production de CO2, en suivant une autre dégradation du méthane , qui est déjà au point :
    CH4 >>2 H2 + C amorphe ( celui-ci avec de nombreuses applications). Ce procédé produit deux fois moins d’hydrogène que le vaporeformage, mais est « blanc », sans avoir à rajouter l’opération de piégeage sus nommée.

    Evidemment l’hydrogène « blanc » ainsi produit sera plus cher que l’hydrogène gris, avec une perte de rendement de respectivement ~25 % et ~50%. Avec une taxe carbone plus élevée qu’actuellement , des deux procédés seront rentables , mais en attendant qu’elle le soit , l’aide transitoire de l’Etat est nécessaire, mais avec « retour sur investissement » .

  17. PERRIN-COCON Roland

    Bonjour,
    Que de temps perdu !
    Le principe d’utilisation de l’hydrogène est connu depuis longtemps.
    L’Allemagne a misé depuis longtemps sur cette filière.
    Pourquoi ne l’avons nous pas fait ?
    Nous risquons maintenant de voir le marché nous échapper, et donc d’investir à perte. Cette situation ne serait pas la première fois. Pourtant il n’y a pas de fatalité, mais plus surement des prises de décisions à savoir prendre en évitant de se référer aux lobbies défendant des positions acquises.
    Je forme le voeu que ce ne soit pas le cas.
    Cordialement.

  18. Je partage les remarques faites par Denise Laurent, Gilles Gautier et J.J. Chevet.
    Maintenir une société de course à la consommation est peut-être illusoire et dangereux, en tout cas contradictoire avec l’écologie telle qu’on se la représente. La vie sous toutes ses formes fait plutôt la course au rendement, non pas dans le sens de production commerciale, mais dans celui de l’entropie. La vie est une lutte pour obtenir le plus possible de nouvelles ressources en gaspillant le moins possible d’énergie. C’est cela l’objectif à viser. Est-ce que l’hydrogène viserait cet objectif ? Sûrement pas s’il consiste à fournir plus de moyens pour brûler de l’énergie sans tenir compte de l’entropie, sans tenir compte de tous les délicats équilibres.
    Si la maîtrise de l’énergie est l’apanage de nos brillantes équipes d’ingénieurs, sa compréhension est l’une des briques fondamentales du physicien. L’énergie est présente dans tous les domaines de recherche. Aussi, il me semble, à mon humble avis, qu’à l’instar d’un conseil scientifique sur la santé, un conseil scientifique sur l’énergie pour l’écologie pourrait être créé. À l’intérieur, seraient présents, entre autres, des physiciens travaillant dans divers domaines, car ce qui semble indispensable c’est de toujours essayer de prévoir d’autres solutions et de ne pas considérer que la recherche fondamentale est un luxe. N’oublions pas que c’est en comprenant la chute des pommes que nous avons pu nous envoler bien plus loin que les oiseaux.

  19. Bonjour,
    La filière hydrogène « décarboné » est probablement intéressante pour l’industrie (sidérurgie, chimie, etc.) mais en aucun cas pour les transports (il faudra aussi préciser ce que signifie décarboné en prenant en compte l’ensemble des émissions CO2).
    L’hydrogène issu du l’électrolyse et utilisé pour alimenter un moteur électrique à un rendement énergétique global au mieux de 30% alors que le rendement énergétique pour les véhicules électriques à batteries est de 80%.
    La demande supplémentaire en énergie électrique pour un parc de poids lourds hydrogène serait de 220 TW contre 90 TW pour des poids lourds électriques et 75 milliards d’euros d’investissements en plus ! (https://www.strategyand.pwc.com/de/de/studien/2020/green-trucking/truck-study-2020.pdf)
    La durée de vie des piles à combustibles actuelles est de l’ordre de 200 000 km ce qui les rend complètement inadaptées d’un point de vue économique (TCO) pour les poids lourds parcourant 50 à 100 000 km/an.
    Par ailleurs le déploiement d’un filière hydrogène complète pour les transports à un coût global très élevé puisque qu’il faut construire de zéro des centrales de génération, un réseau de transport (pipeline, camions?) et distribution stations. Plusieurs études sont disponibles (allemandes entre autres – Fraunhofer) sur les coûts et investissements pour le transport poids lourds.
    A l’inverse, pour les véhicules légers à batterie électrique, les centrales (EDF, ENGIE, etc.) et le réseau (ERDF) existent. 50% des foyers sont en maison individuelle et peuvent donc charger chez eux. Il reste à densifier le maillage des bornes de recharge dans les villes et sur les grands axes pour les long trajets ce qui est déjà en cours.
    Je comprends que cette filière hydrogène puisse voir un intérêt fiscal (identique au carburant fossile, production et distribution contrôlée), et qu’elle ait un intérêt pour les société pétrolières qui souhaitent répliquer leur modèle.
    Je comprends moins le manque d’ambition et de coordination au niveau européen sur les VE à batterie. Le projet d' »Airbus de la batterie » porté par « Automotive Cells Company » annonce une production de 48 GWh sur 2 sites en 2030 soit 1 million de véhicules ou 6% de la production annuelle européenne. En 2020 les VE représentent déjà 6% des ventes de véhicules ! Les chinois et Tesla vont se régaler.
    Voilà ma contribution, un peu longue c’est vrai, mais je suis choqué que de tels montants soient investis dans une technologie dont on dit depuis 30 ans qu’elles sera la technologie du futur.
    Pour information, je suis adhérent LaREM depuis 2017 et je roule en véhicule électrique.

  20. Je réponds à Jean qui évoque le délire des avions à hydrogène .

    Airbus dévoile ses deux nouveaux concepts d’avion à hydrogène

    Le groupe travaille sur une grande aile volante et un avion électrique rechargeable.

    Le cap a été fixé par l’État, en contrepartie de son soutien à la filière aéronautique : mettre en service un avion à hydrogène en 2035. Afin de prendre le leadership en étant le premier à -honorer cette échéance, Airbus explore plusieurs pistes. Deux nouveaux brevets déposés par le géant européen de l’aéronautique, rendus publics lundi 14 décembre, en témoignent. Il s’agit de deux concepts d’avions, baptisés ZeroE (E pour émission polluante).
    Le premier est une grande aile volante d’une capacité de 200 passagers. Ce design de rupture a des avantages : un meilleur aérodynamisme, une meilleure portance et une grande capacité de stockage du carburant. Mais l’aile volante a aussi des défauts, notamment une instabilité naturelle par rapport à un appareil classique, formé d’un tube et de deux ailes. Elle pose aussi la question de l’interface avec les installations aéroportuaires, qui sont inadaptées à ce stade.
    Le second est un avion électrique. Airbus a imaginé un système de 6 « pods » rechargeables placés sous les ailes. Ces capsules empor¬teraient des piles à combustible et le réservoir d’hydrogène liquide. Il s’agit en quelque sorte d’un sys¬tème Nespresso : les « pods », ¬comme les capsules de café, sont ôtés une fois utilisés, et remplacés par une recharge prête à l’emploi. Afin d’explorer cette piste, Airbus a noué un partenariat avec Elring¬Klinger, spécialiste allemand des batteries automobiles.
    Faire décoller un avion sans moteur thermique comme l’envisagent ces deux concepts, est-ce possible ? « C’est un brevet que nous avons déposé. Cette solution n’est pas de la science-fiction, même si elle nécessitera beaucoup de recherche et d’essais. Cela pourrait convenir à de petits avions mais probablement pas à des moyen-courriers. C’est prometteur ; nous en étudions la faisabilité technique et économique et sa possible date d’entrée en service. Mais il faudrait mettre beaucoup de “pods” pour qu’un moyen-courrier, qui aurait besoin de 40 mégawatt installés, puisse décoller. Les moteurs à combustion alimentés en hydro¬gène et associés avec des piles à combustibles dans un système hy¬bride semblent plus adaptés dans ce cas », développe Jean-Brice Dumont, directeur de l’ingénierie d’Airbus et président du Conseil pour la recherche aéronautique civile (Corac).
    En revanche, il est possible de développer un avion « écolo » doté de moteurs à turbine à gaz classique. « L’avion vert sera un appareil ultra-efficace, c’est-à-dire à ultrafaible consommation, notamment grâce à l’amélioration du rendement des moteurs, capables de brûler un carburant à très faible ou à zéro émission de CO2. En l’état de la science, l’hydrogène sera limité aux missions court et moyen-courriers, qui représentent environ la moitié des émissions de la flotte mondiale », explique Stéphane Cueille, directeur de la technologie de Safran.
    Dans le cadre du Corac, qui bénéficie de 1,5 milliard de crédits publics sur trois ans, Airbus, Safran et Dassault Aviation (lire ci-dessous) partagent un tronc technologique ¬commun. Les défis sont nombreux pour tous projets d’avions « verts ». Où faut-il accrocher les ailes ? Faut-il opter pour des turboréacteurs ou des moteurs à hélices ? Quel type de réservoirs faudra-t-il inventer pour stocker l’hydrogène maintenu sous forme liquide à – 250° C ? ¬L’hydrogène sera-t-il injecté ou vaporisé ? Dans le cadre du projet Hyperion, des études sont en cours sur les réservoirs et le circuit du carburant. Elles associent Airbus, Safran et Ariane Group, qui maîtrise depuis des années les techniques de cryogénisation de l’hydrogène utilisé pour propulser la fusée Ariane. Pour le réservoir, les industriels explorent l’option d’un équivalent d’une bouteille thermos de forme sphérique, à doubles parois.
    Pour la voilure, Airbus s’inspire de l’albatros, un oiseau capable de voler des centaines de kilomètres sans battre des ailes. Le groupe ¬travaille sur une voilure révolutionnaire, ultralégère et lisse, capable de détecter les rafales de vent et de s’auto-adapter. Pour les moteurs, « nous avons mené des tests au sol sur l’Open-Rotor, un moteur de rupture sans nacelle, qui nécessite des adaptations d’intégration sur l’avion mais qui apporte une réduction de consommation de 20 % », précise Stéphane Cueille. De son côté, Pratt & Whitney a lancé le projet P 804 qui vise à « développer un système propulsif hybride électrique pour des avions de 30 à 50 places », précise le Dr Michael Winter, directeur des technologies avancées du motoriste canadien.
    D’ici à 2035, « il y a trois étapes à franchir. Entre maintenant et 2024-2025, nous lançons la phase d’études et d’essais au sol afin d’arrêter le meilleur design, puis viendra la deuxième phase entre 2025 et 2028 avec la démonstration en vol et la préparation du lancement d’un programme, ce qui ouvrira la voie à la troisième phase, celle de la construction de l’avion autour de 2030 », développe Jean-Brice Dumont.
    Les industriels sont unanimes : faire voler un avion à hydrogène, c’est possible. À preuve, en 1988, les Russes ont fait voler un Tupolev à hydrogène, premier avion de ligne expérimental à être testé avec ce carburant. Mais « nous ne tombons pas dans le syndrome du tout hydrogène. Chaque technologie a son rôle à jouer », lâche Jean-Brice Dumont. « Nous avons étudié toutes les ¬options, que ce soit l’électricité, le méthane, l’ammoniac ou les carburants alternatifs », ajoute Stéphane Cueille. L’hydrogène, pour autant qu’il soit propre, n’émet pas de CO2. « Mais lorsqu’il est brûlé dans le moteur thermique, il émet 2,6 fois plus de vapeur d’eau et peut produire davantage d’oxyde d’azote (Nox) que le kérosène. Ce qui participe aussi au réchauffement climatique », souligne le Dr Michael Winter.
    Avant que l’avion à hydrogène ne soit prêt, il est possible d’agir tout de suite pour verdir la flotte en -service en optimisant la gestion du trafic aérien et en utilisant des carburants alternatifs. « Plus de 250 000 vols commerciaux ont déjà été réalisés avec des carburants durables mélangés au kérosène depuis 2011 », relève Steve Le Moing, responsable des nouvelles énergies chez Airbus. Les avions sont certifiés pour voler avec 50 % de carburants alternatifs, et ce sera 100 % d’ici à trois ans. « Au-delà de 2030-2035, ces carburants alternatifs sont une des solutions pour verdir les flottes, et la seule envisageable pour les avions long-courriers », insiste Stéphane Cueille. En particulier, ceux qui réalisent des vols de plus de 8 000 km. Ils représentent moins de 5 % des liaisons aériennes mais 20 % des émissions de CO2.

    1. Je ne doute pas que ces solutions puissent faire voler des avions un jour. Es-ce que ça à un sens d’un point de vue environnemental? Es-ce que ça peut faire baisser les émissions de carbone? non Es-ce que ça peut préserver les ressources fossiles, minières, agricoles? non. Es-ce que çà peut apaiser des consciences? oui, pas toutes, mais beaucoup.

  21. J’ai essayé de lire toutes les interventions… Souvent intéressantes. Mais c’est monsieur d’Orglandes qui a la palme au sujet des barrages sur tous les cours d’eau de France, le plus nombreux possible . Je voudrais seulement lui dire que j’ai vu une intervention similaire dans « Courrier international ». Les deux vont dans un sens tout à fait opposé aux dernières directives européennes sur les cours d’eau. En effet, les rivières ne sont pas une solution H2O qui coule… La biodiversité, ça existe et les barrages la détruisent ne serait-ce que par l’évaporation, le réchauffement, les débits minima qui sont légalement fixés à un dixième du débit…
    Oui, je pense que l’hydrogène est une solution mais que pour le verdir, il ne faut pas être prêt à tout.

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