« Révolution de l’hydrogène » : c'est possible ?
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Un vecteur de la : c’est ainsi que beaucoup d’énergéticiens considèrent l’ . Beaucoup de recherches et d’améliorations technologiques sont encore nécessaires pour réaliser cette prédiction. Mais une dynamique est enclenchée dans plusieurs grands pays du monde.
© BLAISE BERNARD / TotalEnergies - Gros plan sur un pistolet d'hydrogène dans une station de distribution.
Hydrogène : une révolution énergétique imaginée dès le XIXᵉ siècle
Le rôle de l’hydrogène en tant que est connu depuis le XIXe siècle. Jules Verne anticipait déjà une véritable révolution énergétique dans son roman « L’Île mystérieuse ». L’ingénieur Cyrus Smith apostrophe ses compagnons d’aventure : « oui, mes amis, je crois que l’eau sera un jour employée comme , que l’hydrogène et l’oxygène, qui la constituent, utilisés isolément ou simultanément, fourniront une source de et de lumière inépuisables et d’une intensité que la ne saurait avoir. »
Dès les années 1840, l’hydrogène produit à partir de la distillation de la houille fournissait éclairage public et gaz de ville. L’hydrogène trouva ensuite un nouvel élan dans la seconde moitié du XXe siècle, avec les recherches autour des programmes spatiaux. Il s‘agit alors de générer de l’énergie de façon autonome à bord des satellites ou de propulser les lanceurs d’engin.
Les premières applications industrielles et grand public de l’hydrogène
Ce qui est nouveau depuis le début du XIXe siècle, c’est la dynamique qui a mis en mouvement des équipes de chercheurs dans le monde entier et a déjà débouché sur des applications industrielles et « grand public », comme au Japon, en Corée, aux États-Unis ou en Allemagne1. La commercialisation des premières voitures à hydrogène a commencé, des installations stationnaires de la taille d’une armoire commencent à fournir de l’ et de la chaleur pour alimenter et chauffer immeubles et espaces commerciaux, tandis que des bus, des camions et des chariots élévateurs fonctionnent déjà à l’hydrogène.
Si l’utilisation de l’hydrogène reste jusqu’à présent cantonnée essentiellement à la fabrication d’ammoniac et au du pétrole, sa capacité de vecteur d’énergie paraît promise à d’importants développements.
Pourquoi l’hydrogène n’est pas une énergie primaire mais un vecteur d’énergie
Son principal handicap est qu’il faut le produire. De ce point de vue, il n’est pas une source d’énergie primaire, comme le pétrole, le gaz, la ou le vent, mais un vecteur d’énergie , comme l’électricité ou la chaleur..
On a certes détecté quelques émanations naturelles d’hydrogène, au fond des océans ou au centre de certains bassins continentaux, notamment dans les plaines russes. L’hydrogène naturel a été repéré dans des boues de forages gaziers, au Mali ou aux États-Unis, où on a commencé à le récupérer.
Mais on est très loin d’une exploitation, si tant est qu’on l’atteigne un jour, et il faut donc le fabriquer en l’isolant des éléments auxquels il est associé, comme le carbone du méthane ou l’oxygène de l’eau. Il s’agit ainsi d’une ressource renouvelable. En ce qui concerne ses performances en matière d’émissions de , tout dépend de la technique de fabrication : l’essentiel est obtenu aujourd’hui à partir des énergies fossiles, mais la gazéification de la biomasse et l’électrolyse de l’eau apparaissent comme des voies possibles, ce qui lui conférerait le caractère d’un combustible « propre ».
Dans son utilisation ultérieure, l’hydrogène ne dégage pas non plus de CO2. S’il alimente une pile à combustible, il produit de l’électricité en rejetant de l’eau et de la chaleur.
Stockage et transport de l’hydrogène : un défi technologique majeur
S’il a une excellente densité énergétique (il contient 3 fois plus d’énergie par unité de masse que le ), c’est un gaz qui est difficile à stocker et distribuer. Il faut de l’énergie pour le liquéfier ou le compresser et, parce qu’il est très léger, son transport est très peu efficace en termes d’énergie transportée par unité de volume (15 fois moins que le pétrole et 3 fois moins que le gaz naturel).
Aujourd’hui, l’hydrogène produit par vaporeformage du méthane est le moins coûteux : il revient à environ 2 €/kg à la sortie de l’usine, hors distribution. En revanche, l’hydrogène fabriqué par électrolyse de l’eau reste nettement plus cher, avec un coût compris entre 5 et 10 €/kg, selon le prix de l’électricité. Une fois transporté, stocké et comprimé, le prix à la pompe pour les voitures à hydrogène atteint en France, en 2025, entre 12 et 15 €/kg, selon les opérateurs. À titre de comparaison, un seul kilogramme d’hydrogène permet de parcourir plus de 100 kilomètres.
Sources :
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