L’hydrogène est utilisé pour de nombreuses applications industrielles, notamment comme composant de base de l’industrie chimique, pour le traitement thermique des métaux et en hydrogène ultra pure pour l’électronique. Mais les applications énergétiques en développement pour les transports et le stockage de l’énergie nécessitent un hydrogène plus « propre ».

production hydrogène

Air Liquide a mis en place l’initiative Blue Hydrogen afin que 50 % de ses applications d’hydrogène énergie soient couvertes par des moyens bas carbone ou zéro carbone d’ici 2020

Les espoirs placés dans l’hydrogène sont en train d’être vérifiés. Le gaz intéresse depuis longtemps le secteur des transports et les acteurs du stockage énergétique. Plusieurs démonstrateurs industriels montrent aujourd’hui leur efficacité. Une fois synthétisé, l’hydrogène peut être soit stocké localement et utilisé ultérieurement pour reproduire de l’électricité, soit être transporté sur un réseau de distribution d’hydrogène et être utilisé pour faire de l’électricité, être mélangé à du méthane ou être utilisé dans d’autres applications. La réaction de l’hydrogène avec l’air produit un courant électrique et de l’eau.

Pour les transports, l’hydrogène va être rechargé dans un réservoir pour alimenter, via une pile à combustible, un moteur électrique. L’hydrogène, fabriqué à partir de l’électrolyse de l’eau, est aussi envisagé comme mode de stockage d’énergie pour compenser l’intermittence du solaire ou de l’éolien. Suite à l’accident de Fukushima, des piles à combustibles ont été déployées par Toyota chez des particuliers japonais. Leur utilisation est donc déjà une réalité !

« L’intérêt est de déplacer le stockage de la batterie qui a des capacités de stockage intéressantes plutôt sur le court terme et avec des propriétés de décharge au cours du temps, sous une forme matérielle, non électronique, sous la forme d’un gaz stocké dans un réservoir pour des périodes longues, de plusieurs mois à plusieurs années avec des pertes quasi-nulles », explique Jean-Baptiste Mossa, Chef du projet de mobilité hydrogène d’Air Liquide.

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Des moyens plus ou moins polluants de production de l’hydrogène

Avant d’utiliser l’hydrogène, il faut le produire. Et c’est là que le bât blesse ! Il est aujourd’hui synthétisé à hauteur de 95 % à partir d’énergies fossiles. Pour ce faire, il faut beaucoup d’énergie et les émissions de CO2 sont importantes. Les techniques les plus utilisées sont le reformage, le vaporeformage et la gazéification. Une transition est donc à effectuer vers des modes de productions plus « propres ».

Replacer le pétrole et le gaz par l’hydrogène ne présente un intérêt que lorsqu’on peut le produire de façon décarbonée. Air Liquide a mis en place l’initiative Blue Hydrogen afin que 50 % de ses applications d’hydrogène énergie soient couvertes par des moyens bas carbone ou zéro carbone d’ici 2020. « On essaye de trouver le juste compromis entre faible teneur carbone et les contraintes économiques acceptables pour l’ensemble des applications », affirme Jean-Baptiste Mossa.

De nombreux travaux sont menés pour produire de l’hydrogène plus « propre » à partir de méthane, de biomasse et de déchets. En effet, il est possible de faire fermenter des bioressources. Les gaz de fermentations sont récupérables et filtrables pour concentrer le méthane qui servira à produire l’hydrogène. Couplé à un mode de capture du CO2, les émissions seraient nulles. Des travaux sont menés en France sur cette technique.

L’hydrogène peut également être produit par électrolyse de l’eau. En utilisant de l’électricité d’origine renouvelable, il est possible de produire de l’hydrogène décarboné. Des démonstrateurs sont en cours. D’autres solutions de stockage sont à l’étude. Au Canada, par exemple, un barrage hydraulique alimente un électrolyseur pour produire de l’hydrogène.

L’hydrogène est aussi produit dans des process industriels : il s’agit de l’l’hydrogène « fatal » produit, par exemple, lors de la fabrication du chlore ou de l’ammmoniac. Faute de valorisation, cette hydrogène est aujourd’hui brûlé et donc perdu. « Rien qu’en Europe, il y a moyen de faire rouler 2 millions de véhicules de piles à hydrogène avec de l’hydrogène fatal ; en France, 330 000 véhicules ! », affirme Bertrand Chauvet, Responsable du marketing de SymbioFCell. Pourquoi ne pas le récupérer ?

Mais finalement, la révolution de l’hydrogène proviendra peut-être de la croûte terrestre. Alors que l’on pensait que l’hydrogène n’existait pas pur à l’état naturel, à part dans des sources inexploitables découvertes en mer, IFP Energies nouvelles a mis en évidence des émanations naturelles continues d’hydrogène sur terre. L’institut a lancé un nouveau programme de recherche pour étudier leur potentiel d’exploitation industrielle. Plus qu’un simple vecteur énergétique, l’hydrogène pourrait devenir la nouvelle source d’énergie demain. Après le règne des énergies fossiles, des polluants et du CO2, le temps d’une combustion n’émettant que de l’eau révolutionnerait réellement l’ensemble du secteur énergétique. Si les émanations observées peuvent contenir plus de 80 % d’hydrogène, la production est diffuse et il reste à inventer un process pour pouvoir exploiter les filons. Mais le jeu en vaut la chandelle !

Auteur : Matthieu Combe, fondateur du webzine Natura-sciences.com


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  • AtomicBoy44

    Le véhicule a hydrogène est une chimère pour riches écolo même pas plus propre au final…Je dis ça comme ça, mais 120g de CO2 c’est loin d’être meilleur que les petits moteurs essence ou diesel

    @Ceux qui disent que la France est soit disant toujours en retard, c’est votre avis, Mais se jeter dans un truc qui finalement ne marcherait pas, est-ce prendre du retard ou prendre de l’avance en évitant de perdre son temps ?

    Et les ressources minérales et métalliques pour fabriquer les PAC et les voitures avec des réservoirs a hauts risques, vous les avez compté ?
    Ou des réservoirs a hauts risques car l’hydrogène est hautement inflammable (un simple frotii de vos mains peu l’enflammer !) et en plus doit être stocké a 300 bars !

    Quoiqu’il en soit, notre pays n’a pas les moyens de développer en même temps les véhicules électriques et les réseaux qui vont avec si nous voulons des bornes électriques de recharge rapide et faire exactement la même chose pour la technologie hydrogène.

    Autre pb, ou stocke t-on l’hydrogène ? non parce qu’une station service a de gros réservoirs sous la terre. Mais aussi quel est le contenu énergétique de l’hydrogène comparé aux hydrocarbures liquides, solides et gazeux ?

    Il manque des ordres de grandeurs aux idées futuristes …

  • Un tout petit cerveau

    Le véhicule à hydrogène est l’avenir et permettra une transition future vers le moteur à eau.Quel imbécile pourrait refuser une telle opportunité.

  • Genjo

    @ AtomicBoy : Il existe des possibilités de stockage d’hydrogène dans des hydrures sous faible pression (10bars) et de manière endothermique (= facteur de sécurité important, puisque l’hydrogène n’est libéré que s’il y a apport de chaleur).

    Voici un article entre autres : http://www-liten.cea.fr/fr/activites_rd/tech_h2_06.htm

    De nombreux articles et applications existent sur l’hydrogène, renseignez-vous et peut-être que vous aurez un autre angle de vue.

    Attendons encore quelques années que le technologies, lois et idées évolues …