Points de vue
L'avenir de l'hydrogène

Aliette QuintDirectrice des Affaires Publiques et Réglementaires, Hydrogen Initiative, au sein du groupe Air Liquide"L'hydrogène permet de décarboner de nombreux secteurs à commencer par les transports."
Hydrogène : un vecteur énergétique propre et efficace
La commercialisation des premières voitures particulières à hydrogèneL'hydrogène est l'atome le plus simple et le plus léger. C'est l'élément de très loin le plus abondant de l’univers. a dirigé les projecteurs sur un vecteur énergétique qui présente une large gamme d’applications. La mobilité mais aussi l’habitat, l’industrie, les marchés de l’énergie, notre vie quotidienne elle-même pourraient connaître des bouleversements. Aliette Quint, Directrice des Affaires Publiques et Réglementaires d’Air Liquide Hydrogen Initiative, fait le point sur la production, le stockage et les usages de l’hydrogène.
Treize grands groupes multinationaux de l’énergie, de l’industrie et du transport ont créé en janvier 2017 à Davos, en Suisse, le Conseil de l’Hydrogène (Hydrogen Council) pour accélérer l'utilisation de l'hydrogène comme nouveau vecteur d'énergie dans l’économie en général et dans notre vie quotidienne. Ils ont depuis été rejoints par 15 nouvelles compagnies.
Cet engagement est un signal fort quant au rôle que l’hydrogène aura à jouer dans la transition énergétiqueLa transition énergétique désigne le passage du système actuel de production d'énergie... et pour une croissance durable. Selon une étude1 présentée en marge de la COP23, il pourra contribuer à la réduction des émissions de CO2Dioxyde de carbone. Avec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre... pour une valeur allant jusqu’à 6 gigatonnes à l’horizon 2050, soit 1/5 de l’effort à fournir pour rester en dessous des 2° C de réchauffement climatiqueLe réchauffement climatique, appelé aussi réchauffement planétaire ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans... . Il pourrait générer un revenu annuel de 2 500 milliards de dollars et 30 millions d'emplois, si les conditions notamment réglementaires et financières sont réunies.
L’hydrogène permet en effet de décarboner de nombreux secteurs à commencer par les transports (jusqu’à 40 % des réductions nécessaires), aussi bien dans les véhicules légers et lourds que dans le ferroviaire, le maritime, l’aérien. Il peut contribuer à la décarbonation de l’habitat (par des piles stationnaires produisant électricité et chaleurAujourd'hui, en thermodynamique statistique, la chaleur désigne un transfert d'agitation thermique des particules composant la matière... ou par injection dans les réseaux de gaz) et de filières industrielles comme la chimie ou le raffinageEnsemble des opérations industrielles permettant d'élaborer divers produits pétroliers (gaz, essences, fiouls, bitumes…) à partir de pétroles bruts. . L’hydrogène permet de stocker l’électricité renouvelable et de distribuer l’énergie entre les territoires. Il s’agit donc bien d’un vecteur énergétique propre et efficace.
Pour rappel, l’hydrogène est la moléculeUne molécule est l'assemblage chimique d'au moins deux atomes, allant des plus simples (dihydrogène, dioxygène, diazote...) jusqu'aux macromolécules... la plus abondante sur terre, la plus légère aussi. Mais elle se présente toujours accrochée à d’autres molécules, notamment à l’oxygène (l’eau, H2O) et au carbone (le méthane du gaz naturel, CH4).
Il existe deux grandes voies de production :
- Le reformage de gaz naturel - Il s’agit de craquer grâce à de la vapeur à haute température la molécule de méthane pour obtenir de l’hydrogène, du monoxyde ou du dioxyde de carboneAvec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre... (CO et CO2). C’est aujourd’hui la voie la plus économique et la plus mûre. Elle est réalisée dans de grandes unités industrielles, généralement proches des clients : les raffineurs, qui en ont besoin pour retirer le soufre des essences, les industries chimiques, les fabricants d’acier. En utilisant du biométhane, issu de la biomasseDans le domaine de l'énergie, la biomasse se définit par l'ensemble des matières organiques d'origine végétale ou animale... , la production de cet hydrogène n’émet pas de CO2 d’origine fossile.
- L’électrolyse de l’eau - Un courant électrique dans un électrolyte « casse » les molécules d’eau et sépare l’hydrogène et l’oxygène. Aujourd’hui, le coût industriel des électrolyseurs alcalins de grande taille est environ 3 fois supérieur à celui du reformage, ce qui réduit pour le moment leur utilisation. Mais cette solution présente de nombreux avantages. Elle produit un hydrogène décarboné si l’on utilise de l’électricité renouvelable. Elle est un moyen de stocker cette électricité par nature intermittente pendant des mois, ce que ne permet pas l’utilisation de batteries, puis de la restituer à volonté. À noter qu’il est possible de développer des électrolyseurs de petite taille (comme celle d’une boîte à chaussure) pour de toutes petites productions.
Plusieurs méthodes de stockage sont possibles :
- Sous forme liquide, avec un point de liquéfactionLa liquéfaction désigne l'un des changements d'état de la matière, de l'état gazeux vers l'état liquide... à -252,87 °C à pression atmosphérique, l’hydrogène est facile à stocker et transporter en grandes quantités. Les Japonais, qui ont une vision à long terme, les Australiens, les Norvégiens réfléchissent à ce transport intercontinental. On connait les « méthaniers », on parlera peut-être des « hydrogéniers » …
- Sous forme gazeuse, il est compressé à 50, 100 ou 1 000 bars, selon les usages, et contenu dans des réservoirs, stationnaires ou transportables, en métal ou en matériaux composites. En dehors de l’industrie, l’usage le plus connu est celui de la voiture à hydrogène, déjà commercialisée dans plusieurs pays.
- À faible pression et en grand volume, il peut être stocké dans des cavités salines par exemple, comme l’est le méthane ou le CO2.
Pour permettre les nouvelles utilisations de l’hydrogène à la même échelle que son utilisation industrielle, il faut bien sûr continuer à améliorer leurs performances et mobiliser les investissements. Mais, nous ne sommes plus dans la recherche pure, ni la science-fiction : le déploiement, notamment en matière de stations-services pour la mobilité, a commencé.
Diplômée de l’ESSEC et l’IEP de Lille, Aliette Quint a dirigé la société Arcturus Group, spécialisée dans le conseil en stratégie institutionnelle notamment européenne. Elle a ensuite rejoint le groupe français Air Liquide, leader mondial dans le secteur des gaz et services pour l’industrie et la santé. Elle y est Directrice à l’international des Affaires Publiques et Réglementaires, Hydrogen Initiative.