L’Ademe croit en l'hydrogène
le 21/03/2016L'Ademe, principal financeur de la transition énergétique, reconnaît le rôle de l'hydrogène. La technologie est jugée essentielle pour verdir le secteur de la mobilité et faciliter le développement des énergies renouvelables.
L'Ademe a publié un avis sur le rôle de l'hydrogène dans la mobilité et la transition énergétique
L’hydrogène trouvera-t-il sa place dans la transition ? Oui, si l’on en croit un avis rendu par l’Ademe. Ce gaz, que l’on qualifie souvent de vecteur énergétique pour signifier le fait qu’on l’obtient en convertissant une autre énergie, devrait notamment jouer un rôle important pour décarboner le secteur de la mobilité… A condition bien sûr qu’il soit produit à partir d’énergies renouvelables et donc que la filière change ses habitudes : 95% du gisement est actuellement obtenu par vaporeformage du gaz naturel.
Deux portes s’ouvrent pour l’hydrogène, à commencer par son mélange avec le gaz naturel véhicule (GNV) pour une utilisation dans un moteur à combustion classique. Ce nouveau carburant baptisé Hythane réduit les émissions de gaz à effet de serre des bus de 8%. L’option la plus prometteuse est toutefois le recours à l’hydrogène dans les véhicules électriques dotés de piles électriques, soit pour prolonger l’autonomie de la batterie, soit pour alimenter directement le moteur. Cette nouvelle étape de conversion en électricité dégrade les rendements du gaz, mais l’Ademe rappelle qu’on ne doit pas se focaliser sur ce point puisque le service rendu n’est pas le même. Par rapport aux batteries, l’hydrogène est léger, ce qui devrait permettre à des poids lourds ou à des navettes maritimes d’accéder à l’électromobilité plus facilement. Le surcroît d’énergie qu’il offre contribuera par ailleurs à résoudre la question du chauffage de l’habitacle très énergivore pour les véhicules légers. Côté recharge enfin, le gaz se stocke plus facilement et pallie le défaut des batteries qui ont besoin d’un réseau électrique très flexible. Reste que ces atouts sur le papier se heurtent aux limites actuelles de la filière : le coût des piles à combustible, l’absence d’infrastructure de recharge…
Des modèles économiques viables
L’Ademe estime que pour les flottes captives, « une analyse en coût global montre que des solutions sont économiquement acceptables à moyen terme », surtout si les propriétaires sont capables de mutualiser leurs équipements. Le développement des véhicules particuliers est en revanche plus incertain car il nécessite un maillage du territoire très dépendant des politiques publiques et de la capacité des industriels à trouver des modèles économiques viables. D’autres défis devront être relevés par la filière pour que l’hydrogène n’explose pas à nouveau en vol. Les fabricants devront allonger la durée de vie de leurs piles à combustible, garantir leurs performances dans le temps et ne pas oublier le problème de la rareté des matériaux qu’ils utilisent. Les spécialistes de la compression et du stockage devront poursuivre leurs recherches pour augmenter les rendements. Les industriels devront enfin chercher des économies d’échelle pour réduire l’ensemble des coûts… Sans oublier une gestion optimum des risques car la fuite de gaz qui a provoqué en 1937 le crash du dirigeable Hindenburg résonne encore dans la mémoire collective.
Deux à quatre fois le prix du gaz
Si ces recherches demanderont des investissements, cet avis est aussi l’occasion pour l’Ademe de rappeler qu’elle a bien l’intention de prendre sa part de responsabilité en lançant régulièrement des appels à projets. Au-delà de la mobilité, le vecteur énergétique est valorisable dans le réseau de gaz naturel, soit en étant directement injecté (le taux d’incorporation peut techniquement atteindre 20%), soit en étant préalablement transformé en méthane de synthèse… Avec un rendement plus faible et surtout un coût évalué à 150 euros/MWh en 2030, soit deux à quatre fois le prix du gaz naturel selon le travail prospectif de l’Agence internationale de l’énergie. Faut-il dès lors tirer un trait sur cette perspective ? Pas sûr, mais ce que l’on appelle le « power-to-gas » ne sera intéressant pour les acteurs du marché que s’ils réussissent à valoriser d’une manière ou d’une autre le service rendu au réseau électrique.Car tel est bien le dernier atout de l’hydrogène. Si la filière a tout intérêt à se mettre aux renouvelables, c’est pour verdir son mix, mais aussi parce qu’elle a beaucoup à apporter pour gérer l’intermittence de la production. « Il est particulièrement important pour assurer un stockage de longue durée », souligne l’étude, qui rappelle que les stations de transfert d’énergie par pompage comme le stockage électrochimique sont limités en temps ou en capacité.
Deux portes s’ouvrent pour l’hydrogène, à commencer par son mélange avec le gaz naturel véhicule (GNV) pour une utilisation dans un moteur à combustion classique. Ce nouveau carburant baptisé Hythane réduit les émissions de gaz à effet de serre des bus de 8%. L’option la plus prometteuse est toutefois le recours à l’hydrogène dans les véhicules électriques dotés de piles électriques, soit pour prolonger l’autonomie de la batterie, soit pour alimenter directement le moteur. Cette nouvelle étape de conversion en électricité dégrade les rendements du gaz, mais l’Ademe rappelle qu’on ne doit pas se focaliser sur ce point puisque le service rendu n’est pas le même. Par rapport aux batteries, l’hydrogène est léger, ce qui devrait permettre à des poids lourds ou à des navettes maritimes d’accéder à l’électromobilité plus facilement. Le surcroît d’énergie qu’il offre contribuera par ailleurs à résoudre la question du chauffage de l’habitacle très énergivore pour les véhicules légers. Côté recharge enfin, le gaz se stocke plus facilement et pallie le défaut des batteries qui ont besoin d’un réseau électrique très flexible. Reste que ces atouts sur le papier se heurtent aux limites actuelles de la filière : le coût des piles à combustible, l’absence d’infrastructure de recharge…
Des modèles économiques viables
L’Ademe estime que pour les flottes captives, « une analyse en coût global montre que des solutions sont économiquement acceptables à moyen terme », surtout si les propriétaires sont capables de mutualiser leurs équipements. Le développement des véhicules particuliers est en revanche plus incertain car il nécessite un maillage du territoire très dépendant des politiques publiques et de la capacité des industriels à trouver des modèles économiques viables. D’autres défis devront être relevés par la filière pour que l’hydrogène n’explose pas à nouveau en vol. Les fabricants devront allonger la durée de vie de leurs piles à combustible, garantir leurs performances dans le temps et ne pas oublier le problème de la rareté des matériaux qu’ils utilisent. Les spécialistes de la compression et du stockage devront poursuivre leurs recherches pour augmenter les rendements. Les industriels devront enfin chercher des économies d’échelle pour réduire l’ensemble des coûts… Sans oublier une gestion optimum des risques car la fuite de gaz qui a provoqué en 1937 le crash du dirigeable Hindenburg résonne encore dans la mémoire collective.
Deux à quatre fois le prix du gaz
Si ces recherches demanderont des investissements, cet avis est aussi l’occasion pour l’Ademe de rappeler qu’elle a bien l’intention de prendre sa part de responsabilité en lançant régulièrement des appels à projets. Au-delà de la mobilité, le vecteur énergétique est valorisable dans le réseau de gaz naturel, soit en étant directement injecté (le taux d’incorporation peut techniquement atteindre 20%), soit en étant préalablement transformé en méthane de synthèse… Avec un rendement plus faible et surtout un coût évalué à 150 euros/MWh en 2030, soit deux à quatre fois le prix du gaz naturel selon le travail prospectif de l’Agence internationale de l’énergie. Faut-il dès lors tirer un trait sur cette perspective ? Pas sûr, mais ce que l’on appelle le « power-to-gas » ne sera intéressant pour les acteurs du marché que s’ils réussissent à valoriser d’une manière ou d’une autre le service rendu au réseau électrique.Car tel est bien le dernier atout de l’hydrogène. Si la filière a tout intérêt à se mettre aux renouvelables, c’est pour verdir son mix, mais aussi parce qu’elle a beaucoup à apporter pour gérer l’intermittence de la production. « Il est particulièrement important pour assurer un stockage de longue durée », souligne l’étude, qui rappelle que les stations de transfert d’énergie par pompage comme le stockage électrochimique sont limités en temps ou en capacité.
Olivier Descamps
Eric Feuillet
Directeur Territorial, GRDF
le 23/03/2016 à 09h56
Avant de développer l'hydrogène pour la mobilité, il serait déjà pertinent de conforter le Gaz Naturel pour Véhicules (GNV) pour les transports (véhicules lourds notamment). La solution est déjà éprouvée; le réseau de gaz naturel existe et il est déjà financé. La réduction des polluants locaux et du bruit est déjà significative. Pour ce qui est de réduire les émissions de GES, le réseau permet d'ores et déjà d'accueillir du biométhane produit à partir de digestion de biomasse "humide", très prochainement de la gazéification de la biomasse ligneuse et demain de l'hydrogène ou du gaz de synthèse issu du Power2Gaz. Il reste à dépasser le stade des stations de ravitaillement majoritairement privatives qui, aujourd'hui, alimentent 2600 bus et 900 bennes de collecte de déchets en France, pour développer des stations ouvertes au public. De nombreux acteurs y travaillent (filière gaz, fabricants et exploitants de stations, transporteurs, etc ...). Mais au delà, des sauts techniques et économiques, il faut une cohérence sur la fiscalité, et une politique des pouvoirs publics cohérente sur le long terme. Cela n'empêche pas de travailler sur la production d'hydrogène décarbonée, sur les piles à combustible, etc. Mais ne soyons pas "hypermétropes", à trop vouloir regarder loin (avec toutes les incertitudes que comporte la prospective), on en oublierait presque le petit pas que l'on peut faire pour avancer vers un monde plus propre et plus décarboné !
Signaler un abusGerard Student
chef de service, EDF
le 22/03/2016 à 21h51
Deux caractéristiques rendent ce "power to gas" utopique : - son coût, rédhibitoire. Et comme on utilise des procédés éprouvés (éldctrolyse, méthanation) peu d'espoir de faire chuter drastiquement les prix. Donc c'est une impasse - le risque, majeur. L'ADEME, dont l'idéologie antinucléaire n'est un secret pour personne, promet une source d'énergie (l'hydrogène) qui présente un risque inacceptable, surtout si des quantités importantes sont produites et stockées. A côté du risque d'explosion violente des stockages d'hydrogène, une centrale nucléaire est beaucoup plus sûre.
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