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L'hydrogène, un espoir qui fait du bruit

14 février 2020
L'hydrogène, un espoir qui fait du bruit

"Je vois un rôle central pour l'hydrogène", dans les efforts de l'Europe pour atteindre ses objectifs climatiques, a déclaré Frans Timmermans. Et la foule s'est levée pour applaudir le commissaire au climat, une rare ovation. L'hydrogène est le sujet de conversation de la ville et la Commission devrait en faire une priorité dans sa stratégie industrielle verte. Alors, sommes-nous sur le point d'entrer dans l'âge d'or de l'hydrogène et, si oui, qu'est-ce que cela signifie pour les transports ?

Les observateurs chevronnés se souviendront que ce n'est pas la première fois que l'hydrogène suscite un grand intérêt. Le célèbre livre de Jeremy Rifkins, TheHydrogen Economy, illustre l'enthousiasme des années 2000. Encouragé par la crainte de l'épuisement du pétrole, le président américain de l'époque, George W Bush, a lancé l'initiative"Freedom Fuel" pour promouvoir l'hydrogène et rendre les États-Unis indépendants sur le plan énergétique. Les constructeurs automobiles ont rejoint la course avec Toyota, Daimler et d'autres, promettant de construire des modèles qui populariseraient les voitures à hydrogène pour le marché de masse.

Mais, une décennie plus tard, l'hydrogène n'a pas décollé. Il existe peu de voitures à pile à combustible à hydrogène et la plupart d'entre elles sont en fait des véhicules de démonstration. Il n'y a pas non plus de camions à hydrogène, bien que Hyundai fournisse 1 000 camions électriques à pile à combustible au marché suisse. En attendant, le premier camion de Nikola- l'espoir des amateurs de camionnage à hydrogène - sera apparemment un camion électrique à batterie.

Un cynique pourrait dire que l'hydrogène est et restera toujours l'avenir. Mais l'accélération de la crise climatique ne nous permet pas d'être cyniques. L'analyse de T&E elle-même suggère que l'hydrogène est actuellement le seul vecteur d'énergie qui permettrait un transport maritimeet aérien sans émission, soit comme carburantfinal, soit comme base d'un carburant liquide. Il est également trop tôt pour le considérer comme une option pour le transport routier à longue distance, mais l'hydrogène devra alors concurrencer des options plus efficaces comme la caténaire ou la batterie électrique.

Mais il y a une grande différence entre le potentiel théorique d'une technologie dans un modèle climatique et sa capacité à décoller économiquement. Comme l'a montré l'exemple de la technologie des batteries, une technologie peut être coûteuse et peu performante au départ, mais devenir compétitive très rapidement par la suite. Quelque chose de similaire pourrait-il se produire pour l'hydrogène ? Et que faudra-t-il pour que cela se produise ?

Il y a deux façons principales de produire de l'hydrogène. La première et la plus courante - qui représente 95 % de laproduction actuelle d'hydrogène - est le reformage du méthane à la vapeur à partir de gaz fossile. L'hydrogène à base de gaz ou "gris" n'est pas exactement écologique. Il est théoriquement possible d'ajouter le captage et le stockage du carbone (CSC) au processus, ce qui permet de produire de l'hydrogène dit "bleu". Mais le déploiement du CSC s'est heurté à un certain nombre de problèmes et l'hydrogènebleu coûterait deux fois plus cher que l'hydrogène gris, bien qu'un prix plus élevé du carbone puisse réduire cet écart.

L'alternative verte au reformage du méthane à la vapeur est l'électrolyse, par laquelle l'eau est divisée en hydrogène et en oxygène en utilisant de l'électricité propre (en grande quantité). Certains affirment que la perspective d'un prix inférieur à20 €/MWh pour l'électricité solaire à l'échelle du service public provenant d'Afrique du Nord et du Moyen-Orient, ou à 50 €/MWh pour l'électricité produite par d'énormes parcs éoliens offshore, signifie que le faible rendement de l'hydrogène vert n'est plus un problème. Selonl'Agence internationale pour les énergies renouvelables, "les coûts futurs de l'hydrogène vert seront inférieurs à ceux de l'hydrogène bleu".

Mais l'hydrogène vert ne devra pas seulement concurrencer l'hydrogène gris et l'hydrogène bleu. Il sera en concurrence avec l'essence, le diesel, le fuel marin, le kérosène et, bien sûr, l'électricité. Partout où les batteries sont une solution pratique - voitures, camionnettes, camions urbains, régionaux et peut-être longue distance, ferries - l'hydrogène devra faire face à une lutte acharnée en raison de son efficacité moindre et, par conséquent, des coûts de carburant beaucoup plus élevés. Comme l'a récemment déclaré le PDG de Volkswagen : "Pour parcourir les mêmes 100 km, il faut trois fois plus de parcs éoliens que de voitures électriques".

La leçon à tirer d'un demi-siècle d'enthousiasme pour l'hydrogène est que cette technologie ne va pas simplement décoller. Il ne suffit pas d'investir dans la R&D. Nous aurons besoin d'un programme de soutien public complet et soutenu pour mettre la technologie à l'échelle et réduire les coûts. Plus important encore, nous aurons besoin de marchés pilotes.

Notre proposition serait de se concentrer sur deux secteurs où l'hydrogène a un rôle évident à jouer et où l'action réglementaire a jusqu'à présent fait défaut presque totalement : l'aviation et le transport maritime. Les objectifs fixés devraient être réalistes et réalisables et devraient se concentrer sur la création d'un marché sûr pour l'hydrogène vert (ou les carburants dérivés de l'hydrogène) avec des normes de durabilité élevées afin que l'industrie puisse faire les investissements à long terme nécessaires pour se développer de manière durable.

Une façon d'y parvenir serait d'introduire une norme exigeant des fournisseurs de carburant qu'ils mélangent un faible pourcentage de carburants électroniques au carburant aviation ; ou d'exiger des compagnies aériennes qu'elles achètent certains volumes. Pour le transport maritime, des normes opérationnelles strictes en matière de CO2 et de ports à émissions nulles pourraient être utilisées pour exiger que les navires de charge et de croisière de luxe fonctionnent à l'hydrogène vert ou à l'ammoniac. Les ports joueront un rôle majeur dans toute stratégie réussie en matière d'hydrogène, car c'est là que l'hydrogène serait probablement disponible à terre. Il serait donc logique de mettre en place une infrastructure de ravitaillement en hydrogène pour les camions dans les principales zones portuaires.

L'avantage de cette approche est qu'elle permettrait d'éviter des dépenses massives pour la modernisation du réseau de gaz ou le déploiement d'un réseau d'infrastructures intérieures de ravitaillement en hydrogène dans toute l'Europe. Et elle permettrait de concentrer l'effort sur l'hydrogène là où il n'existe pas de meilleures alternatives. Elle ne nous vaudra peut-être pas une ovation de la part des partisans de l'économie de l'hydrogène, mais elle constituera une stratégie efficace, responsable et durable.

 

Auteur : William Todts, directeur exécutif de Transport&Environnement


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