Côté offre d'abord, difficile de vanter les mérites de la technologie qui fait référence : le reformage du gaz naturel. La production mondiale d'hydrogène, estimée à 60 millions de tonnes, génère 800 millions de tonnes de CO 2 ! Pour corriger le tir, tous les yeux se tournent vers le captage et le stockage géologique du dioxyde de carbone… Et surtout vers l'électrolyse de l'eau, une opération connue depuis plus de deux siècles, remise au goût du jour par la montée en puissance des sources renouvelables d'électricité. En France métropolitaine leur faible pénétration limite pour le moment le recours à un vecteur énergétique capable de stocker les électrons quand le soleil est à son zénith ou quand le vent souffle fort tandis que la demande n'est pas là. Et ce, d'autant plus que, « si l'on excepte le Sud-Est et la Bretagne, la qualité des réseaux est aujourd'hui excellente », souligne Pierre Picard, P-DG de WH2.
L'exemple allemand montre néanmoins que la gestion des pics de consommation et de production peut devenir un vrai casse-tête lorsque les parcs éoliens et photovoltaïques se multiplient. Ce qui ne veut pas dire qu'il faut freiner leur essor, mais tout sim-plement qu'il est essentiel de trouver une manière de gérer un gi sement parfois qualifié de déchet ou d'énergie fatale quand il s'avère impossible de l'injecter dans le réseau. « Une étude du cabinet E-Cube estime qu'il pourrait y avoir un excédent de 75 TWh dans la production électrique à l'horizon 2050 », rapporte Adamo Screnci. Pour les valoriser, on aura besoin de dispositifs de gestion intelligente, de capacités de stockage, de solutions d'effacement… Et de l'hydrogène.
En travaillant sur les sites isolés (comme les antennes de transmission de signaux), la société Atawey montre que l'on est d'ores et déjà en mesure de gérer une production irrégulière. « Des batteries classiques permettent de stocker l'électricité à court terme, entre le jour et la nuit. Avec l'hydrogène, nous pouvons la conserver plus longtemps, y compris entre l'été et l'hiver », explique Jean-Michel Amaré, président de l'entreprise. Les dispositifs de stockage se sont multipliés pour coller aux usages, aux exigences de sécurité ou aux délais de conservation : gaz plus ou moins compressés, hydrures métalliques solides… À plus grande échelle, certaines expérimentations comme le démonstrateur Myrte, en Corse, éprouvent la capacité de l'hydrogène en contexte insulaire. Il pourrait être efficace pour dépasser 30 % de renouvelables dans le réseau électrique, un seuil souvent présenté comme la limite au-delà de laquelle l'opérateur de distribution a bien du mal à faire coïncider l'offre et la demande. Encore faudra-t-il répondre à quelques questions technico-économiques, d'où la multiplication des expérimentations. En Allemagne, Enertrag a relié trois éoliennes de 2 MW à un électrolyseur pour produire de l'hydrogène quand le prix de l'électricité injectée est faible. Et dans le même esprit, la société WH2 entend construire, en 2016, une installation connectée à la centrale hydro-électrique de Port-Mort (Eure). Objectif : utiliser 1 % de sa puissance pour générer 21 tonnes d'hydrogène par an. À la recherche du bon modèle économique, WH2 travaillera notamment sur le dé ve loppement de solutions logicielles qui permettront, à terme, de trancher entre l'injection de l'électricité et la production d'hydrogène suivant les besoins du réseau.
Une autre approche consiste à soutirer l'électricité pour produire et distribuer le vecteur énergétique là où l'on en a besoin… Avec la même logique de service au réseau qui devrait permettre, au minimum, de profiter de la multiplication des signaux tarifaires et, au mieux, de valoriser financièrement sa capacité d'effacement auprès de l'opérateur de transport. Une chose est sûre, dans le bâtiment en particulier, « les réseaux de chaleur, de froid et électriques sont trop cloisonnés. Demain, on aura besoin de stockage et d'effacement. Si l'on prend les maillons un par un, la rentabilité est impossible. Le modèle qui verra le jour d'ici cinq à dix ans agrégera toutes les valorisations possibles », résume Patrick Corral, directeur général délégué d'Idex.
Côté demande, les enjeux sont tout aussi nombreux. L'hydrogène a peu d'intérêt si l'on s'en sert pour produire de l'électricité quand le réseau en a besoin. Le service rendu s'accompagne alors d'une perte trop importante de rendement lors de la double étape de conversion (si bien qu'il ne reste en moyenne que 35 % des électrons d'origine). Le vecteur énergétique devient en revanche pertinent dès lors qu'il apporte de nouveaux services. Au-delà de ses débouchés traditionnels (le raffinage, la pétrochimie, la fabrication d'engrais), au-delà d'utilisations prometteuses, mais très particulières comme celle de Bulane (lire encadré), l'hydrogène trouvera-t-il par exemple une place dans l'habitat grâce à la capacité des piles à combustible à produire à la fois de l'électricité et de la chaleur ? « Au Japon, plus de 100 000 logements sont déjà équipés », note Thibaud Marchais, ingénieur d'affaires chez Viessmann.
En France, l'entreprise s'est saisie de la technologie de Panasonic pour proposer un équipement hybride capable de couvrir tous les besoins de chauffage et 70 % de l'électricité consommée par le ménage via du gaz naturel. Celui-ci alimente à la fois un reformeur produisant localement de l'hydrogène et une chaudière à condensation qui gère les pics de consommation d'eau chaude. Le produit, notamment installé à Marange-Silvange (57) par Maisons d'en France, « permet à des bâtiments bien isolés de passer à l'énergie positive », estime-t-il. L'approche laisse sceptiques plusieurs spécialistes du sujet. « En France, la technologie se justifie moins, car le mix électrique est plutôt décarboné », note l'un d'eux. D'ailleurs, aucun mécanisme de soutien n'existe pour cette électricité produite loca lement. L'hydrogène fait consensus, en revanche, en matière de mobilité : sa densité énergétique est très forte, son utilisation n'émet ni polluant atmosphérique, ni bruit, ni odeur, et sa conversion en électricité apporte de la chaleur que les véhicules électriques traditionnels s'épuisent à produire. l