L’hydrogène : alternative aux énergies fossiles
Dans l’Île mystérieuse, Jules Verne annonçait : « Oui, mes amis, je crois que l’eau sera un jour employée comme combustible, que l’hydrogène et l’oxygène qui la constituent […] fourniront une source de chaleur et de lumière inépuisables ». Une phrase qui s’avère assez juste. L’hydrogène est véritablement arrivé sur le devant de la scène en septembre 2020, lors du lancement du plan économique France Relance visant à faire face aux conséquences de la Covid-19. Pourquoi ? Car ce gaz aux multiples facettes peut jouer un rôle de facilitateur dans la transition énergétique, en favorisant la production de gaz renouvelable et le stockage de l’électricité verte. Quelle est cette énergie ? Quelles sont ses propriétés ? Comment fabriquer de l’hydrogène ? Choisir.com fait le point avec vous.

L’hydrogène : qu’est-ce que c’est ?
L’hydrogène (H) est un gaz extrêmement léger et présent en quantités très importantes sur Terre. Selon la Société chimique de France, « c’est l’élément le plus abondant de l’Univers : 75 % en masse et 92 % en nombre d’atomes ».
Première substance du tableau périodique des éléments, la « table de Mendeleïev », il intervient dans la composition de nombreux éléments chimiques comme :
- l’eau (H2O) ;
- le méthane (CH4), constituant principal du gaz naturel ;
- l’ammoniac (NH3) ;
- l’acide sulfurique (H2SO4), autrefois appelé vitriol ;
- etc.
En termes de propriétés, l’hydrogène présente une très grande densité massique d’énergie : 1 kg de ce gaz contient autant d’énergie que 3 kg de pétrole !
Un gaz qui nécessite d’être travaillé pour être exploité
L’hydrogène est un gaz particulièrement abondant. Mais, pour l’utiliser, il convient de l’isoler. En cela, ce n’est pas une énergie primaire.
L’hydrogène nécessite d’être produit au moyen d’une réaction chimique à partir d’une ressource primaire (eau, gaz naturel, etc.). Par exemple, pour obtenir de l’hydrogène (ou plutôt du dihydrogène H2, le terme hydrogène étant communément employé par abus de langage) à base d’eau, il est nécessaire de séparer les molécules d’hydrogène et d’oxygène. Ce gaz est donc un vecteur énergétique et non une énergie en tant que telle.
L’hydrogène est également présent naturellement sur Terre
Il faut noter que l’hydrogène existe aussi à l’état brut. Les premières découvertes de sources naturelles datent des années 1970. Toutefois, les recherches pour les exploiter de façon rentable sont encore balbutiantes, comme le souligne TotalEnergies, « sur notre planète, on a noté quelques émanations d’hydrogène naturel, mais non exploitables en quantités significatives et à des coûts compétitifs ».
Ces émanations se trouvent surtout dans les fonds marins. Il existe aussi « des émanations d’hydrogène à terre », situées :
- dans les massifs terrestres de péridotite, des zones volcaniques ou montagneuses comme Otroy en Norvège ou les volcans du Massif Central ;
- dans les zones intraplaques, au cœur des cratons protérozoïques des éléments de la lithosphère d’au moins 500 millions d’années ;
- plus rarement en surface, notamment au sud-est de Moscou, dans des endroits exempts de végétation, les « ronds de sorcières ». D’après le Dr Isabelle Moretti, chercheuse à l’université de Pau, « on y constate avec des détecteurs que de l’hydrogène s’en échappe, de façon non constante et non continue, mais non négligeable. Des observations similaires sont faites aux États-Unis, au Brésil, au Canada, en Australie ou encore en Namibie ».
Reste à savoir si ces émanations pourront un jour être pleinement exploitées. Les choses avancent peu à peu : à Bourakébougou, au Mali, la société locale Hydroma extrait d’ores et déjà l’hydrogène d’un puits naturel. Cet hydrogène sert à produire de l’électricité.
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faire une simulationProduire et stocker l’hydrogène
Nous l’avons vu : sauf dans quelques rares cas, l’hydrogène nécessite d’être produit. Pour cela, plusieurs méthodes peuvent être envisagées. Après production, le gaz doit ensuite être stocké, puis transporté jusqu’à son lieu de consommation. Voyons cela plus en détail.
Comment produire de l’hydrogène ?
Bien souvent, l’hydrogène doit être créé artificiellement. On peut le fabriquer de trois manières :
- par reformage du gaz naturel à la vapeur d’eau, ou « vaporeformage ». Il s’agit de la technique de production la plus couramment utilisée : sous l’action de vapeur d’eau surchauffée à une température comprise entre 700 °C et 1 100 °C et utilisée comme oxydant, on parvient à isoler les atomes d’hydrogène contenus dans le méthane (CH4). Cette technique est relativement polluante. Selon la fondation de promotion de l’hydrogène H2life, « dans ce processus, à chaque kg de H produit, 10 kg de CO2 sont dégagés » ;
- par gazéification du charbon de bois ou de biomasse. Pour extraire l’hydrogène, on brûle du charbon à très haute température. La combustion permet de séparer le dihydrogène (H2) du monoxyde de carbone (CO). Ce procédé fortement carboné est, lui aussi, extrêmement polluant, puisque la gazéification du charbon émet 19 kg de CO2 par kg d’hydrogène produit ;
- par électrolyse de l’eau. Cela revient à scinder l’eau (H2O), en dioxygène (O2) et en dihydrogène (H2). Pour cela, il faut soumettre de l’eau à un courant électrique. Le gaz d’hydrogène remonte alors à la surface de l’eau. Cette méthode est la plus faiblement carbonée, elle est même neutre en carbone si l’électricité utilisée est d’origine renouvelable.
Hydrogène gris, bleu, jaune ou vert : de quoi s’agit-il ?
Il existe 4 principales terminologies pour désigner l’hydrogène, qui sont fonction de la façon dont le gaz a été produit. Ainsi :
- on parle d’hydrogène gris lorsque le gaz est produit grâce à un procédé thermochimique (vaporeformage ou gazéification), à partir de sources fossiles telles que le gaz naturel et le charbon ;
- pour l’hydrogène bleu, le procédé de fabrication est le même. Toutefois, le CO2 émis lors de la production est capté pour être ensuite stocké ou réutilisé ;
- lorsque le gaz est produit par électrolyse de l’eau et que l’électricité utilisée est d’origine nucléaire, on parle d’hydrogène jaune ;
- enfin, l’hydrogène vert est le gaz produit par électrolyse de l’eau à partir d’une électricité entièrement d’origine renouvelable.
Notons que l’Agence de la transition écologique (Ademe) souhaite faire évoluer cette terminologie, préférant les termes de :
- « hydrogène fossile » à celui d’hydrogène gris ;
- « hydrogène bas-carbone » à ceux d’hydrogène bleu et d’hydrogène jaune ;
- « hydrogène renouvelable » à celui d’hydrogène vert.
Comment produit-on de l’hydrogène à l’heure actuelle ?
Selon l’Association française pour l’hydrogène et les piles à combustible (AFHYPAC), la production d’hydrogène « provient à 76 % du gaz naturel, à 23 % du charbon et à moins de 2 % de l’eau par électrolyse, seule technologie à ne pas donner lieu à émissions de CO2 si l’électricité utilisée est “verte” ».
La raison est simple : aujourd’hui, le reformage apparaît comme le procédé le plus économique pour produire de l’hydrogène. Cela revient à 1,5 €/kg, ce qui reste trois fois plus élevé que le prix du gaz naturel. La production par électrolyse de l’eau, quant à elle, avoisine 6 €/kg.
Mais la manière de produire de l’hydrogène est amenée à évoluer. Comme l’explique Guy Maisonnier, ingénieur économiste au Centre de recherche IFP Énergies Nouvelles, « les industriels envisagent de plus en plus de produire l’hydrogène via l’électrolyse en recourant à des énergies décarbonées. L’enjeu reste toutefois le coût de ce mode de production bien plus onéreux à ce jour que celui du reformage. »
Quid du stockage ?
À première vue, le prix de production et les rejets de CO2 sont donc les grandes limites de l’hydrogène. À cela s’ajoutent les difficultés de stockage que pose ce gaz à très faible densité volumique.
En effet, d’après Air Liquide, « l’hydrogène est le gaz le plus léger de tout l’Univers : un litre de ce gaz ne pèse que 90 mg à pression atmosphérique, il est donc environ 11 fois plus léger que l’air que nous respirons ». Cette légèreté en fait un gaz difficile à stocker : à pression atmosphérique normale, pour stocker 1 kg d’hydrogène, 11 m³ sont nécessaires.
Pour le conserver, il est donc indispensable de le transformer afin d’en accroître la densité volumique et, ainsi, être en mesure de le stocker dans un volume utilisable.
Trois méthodes de stockage existent :
- sous forme gazeuse, à haute pression. En élevant la pression jusqu’à 700 bars, on diminue sa masse volumique. Cette méthode est la plus courante, elle trouve notamment ses applications dans les transports et l’électrification. Elle permet de stocker le gaz dans le sous-sol terrestre (au sein de cavités salines le plus souvent) ou encore dans des piles à combustibles, comme nous le verrons plus loin ;
- sous forme liquéfiée. Porté à une température inférieure de -252,87 °C, l’hydrogène devient liquide. Il faut alors maintenir les réservoirs cryogéniques à très basse température pour éviter que celui-ci ne s’échappe. Aujourd’hui cette technique n’est que peu usitée. On la retrouve, par exemple, dans les centres de propulsion spatiale ;
- au sein d’un autre matériau. On parle alors de stockage solide. En associant l’hydrogène avec des alliages métalliques, on crée des hydrures. Par un processus inverse, il est possible de refabriquer de l’hydrogène. Cette méthode n’est pas encore très utilisée, car elle ne permet de stocker qu’une petite quantité d’hydrogène. Air Liquide fait savoir que « les meilleurs matériaux permettent à ce jour d’obtenir un rapport poids d’hydrogène au poids total du réservoir ne dépassant pas 2 à 3 % ».
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Les différents usages de l’hydrogène
Aujourd’hui, l’hydrogène est principalement utilisé à des fins industrielles. On appelle la vente directe d’hydrogène aux grandes entreprises le « Power to Industry ». Ce gaz trouve également des applications dans le domaine spatial et le raffinage du pétrole.
Les applications industrielles
À l’heure actuelle, dans le monde, on produit environ 75 millions de tonnes d’hydrogène industriel à l’année. La France en produit 1 million de tonnes, soit 1,3 % de la production mondiale.
Cette énergie sert à près de 45 % à produire de l’ammoniac et des engrais azotés. L’ammoniac est un composé chimique indispensable à de nombreuses industries, telles que :
- les producteurs d’engrais ;
- le raffinage du pétrole ;
- la production de verre ;
- l’impression de circuits électroniques, etc.
Le méthanol est un solvant industriel. Comme l’explique le Conseil canadien de sécurité, on le retrouve dans « les vernis-laque, peintures, vernis, ciments, encres, colorants, plastiques et diverses peintures industrielles ». On peut également s’en servir comme carburant.
Les applications dans le spatial
L’hydrogène est également utilisé dans le domaine spatial. En effet, le lancement des fusées comme Ariane 5 ou Saturn V implique la combustion d’hydrogène liquide et d’oxygène. Selon Air Liquide, entreprise bien connue du monde de la chimie, « actuellement, l’association hydrogène liquide et oxygène liquide est toujours utilisée pour lancer la fusée européenne Ariane 5. Dans l’étage principal cryotechnique d’Ariane 5, la combustion de l’hydrogène produit une énorme quantité de vapeur d’eau qui est détendue à très grande vitesse à travers la tuyère du moteur Vulcain. C’est l’éjection de gaz à grande vitesse qui va propulser la fusée, selon le principe d’action réaction ».
Pourquoi utilise-t-on de l’hydrogène ? Car il témoigne de belles propriétés énergétiques : 1 kg d’hydrogène dispose en son sein de trois fois plus d’énergie qu’1 kg d’essence.
Les applications dans le raffinage du pétrole
Le pétrole à l’état brut est un produit inutilisable : c’est pourquoi il doit être distillé au sein de raffineries. On le transforme ainsi en divers produits consommables (essence, diesel, fioul, lubrifiants industriels, etc.).
Il existe 3 grandes familles de coupes dans la distillation du pétrole :
- les coupes légères permettent d’obtenir des gaz (propane, butane, gaz combustible destiné aux fours de la raffinerie), des carburants « super sans plomb » 95 ou 98 ou encore du naphta, une composante utilisée dans la pétrochimie ;
- les coupes moyennes permettent de produire du kérosène et du gazole (ou diesel), qui servent à des fins de transport, ainsi que du fioul domestique ;
- enfin, les coupes lourdes concernent le fioul lourd ou le bitume (ou asphalte).
L’hydrogène permet d’améliorer les produits finis de la catégorie des « coupes moyennes ». Par hydrodésulfuration, un traitement à l’hydrogène, on réduit la teneur en soufre de ces hydrocarbures transformés.
À cette condition, les carburants peuvent être mis sur le marché. En effet, l’Union européenne exige que les carburants ne témoignent que d’une très faible teneur en soufre pour être commercialisés : maximum 10 mg/kg pour les carburants diesel.
Pourquoi ce chiffre ? Parce que le soufre est un gaz nocif. C’est ce que fait savoir TotalEnergies : « Lorsque le soufre est émis dans l’air à la suite de la combustion du carburant, ses composés ont des répercussions négatives sur la santé et l’environnement. Les dommages environnementaux causés aux forêts, aux récoltes et aux ressources en eau peuvent également découler des fortes émissions de soufre à long terme, lesquelles contribuent à la pluie acide. » Il est donc particulièrement important d’en minimiser les émissions d’échappement.
Le rôle de l’hydrogène dans la transition énergétique
Aujourd’hui, la production d’hydrogène repose massivement sur les énergies fossiles (gaz naturel, pétrole et charbon). Elle est donc fortement émettrice de gaz à effet de serre (GES). Toutefois, l’hydrogène peut devenir un vecteur d’énergie pertinent, sous réserve d’une production décarbonée. Cela est possible :
- dans le cas d’une captation du CO2 généré en cas d’utilisation de ressources fossiles (hydrogène bleu) ;
- dans le cas d’une production par électrolyse de l’eau avec recours à une électricité d’origine nucléaire ou renouvelable (hydrogène jaune et hydrogène vert).
Outre ses applications possibles dans la fabrication de carburants, l’hydrogène intéresse aujourd’hui de plus en plus le secteur de l‘énergie. Nombreux sont ceux qui y voient un moyen de tendre vers la transition énergétique. Pourquoi ? Avec quelles applications possibles ? Regardons cela de plus près.
Un usage historique dans l’énergie
L’usage de l’hydrogène pour produire de l’énergie n’est pas une idée nouvelle. Au milieu du XIXe siècle, il était utilisé à des fins d’éclairage public, via des lampes à gaz d’hydrogène.
Dans les années 1880, l’électricité fait son apparition et vient concurrencer l’hydrogène. Elle prend de l’ampleur et finit par le remplacer. Dans l’Hexagone, les dernières lanternes au gaz disparaîtront au milieu des années 1960.
Hydrogène et stockage de l’électricité verte
Abandonné pendant quelques années dans le secteur de l’énergie, l’hydrogène est revenu en force. À l’heure actuelle, c’est surtout l’hydrogène vert qui intéresse le domaine. En effet, il pourrait servir à pallier les limites liées au stockage de l’électricité verte.
Les sources d’énergies renouvelables (éolien, solaire, etc.) sont dites intermittentes. Elles produisent de l’électricité en suivant les variations de la météo. Ainsi, lorsqu’il y a du soleil, les panneaux photovoltaïques « travaillent ». De la même manière, les éoliennes ne fonctionnent que s’il y a du vent.
Or, l’électricité se stocke encore très mal. C’est pourquoi il faut la consommer au moment de la production. Lorsque la demande est supérieure à la production, la France est obligée d’importer de l’électricité, de procéder à des délestages électriques ou d’inciter les entreprises industrielles à effacer leur consommation (l’effacement consiste à demander aux industries de réduire leur activité ou de passer sur des groupes électrogènes pour soulager les lignes à haute tension gérées par RTE).
À l’inverse, lorsque la demande est plus faible que la production d’électricité, il y a surproduction. Si celle-ci n’est pas utilisée, elle est perdue. La fabrication d’hydrogène pourrait permettre de valoriser les excédents d’électricité verte en la stockant dans des piles à combustibles et, in fine, à la France de gagner en indépendance énergétique.
Les piles à combustible sont des batteries permettant :
- l’approvisionnement électrique de zones isolées ;
- l’approvisionnement de secours d’entreprises ou sites publics ;
- l’alimentation de certaines voitures électriques ou autres engins de mobilité.
À plus grande échelle, cette technologie pourrait être utilisée pour alimenter des foyers en électricité lors de pics de consommation, évitant ainsi le recours aux importations qui sont coûteuses.
La pile à combustible associe l’hydrogène à l’oxygène de l’air dans l’optique de produire de l’électricité. Ce faisant, elle rejette de l’eau. Cette technique de production d’électricité grâce aux piles à combustibles permet de valoriser l’hydrogène vert. On la nomme « Power to Power ».
Les enjeux de mobilité propre
Coté mobilité, la pile à combustible est désormais plébiscitée par les constructeurs, qui l’utilisent de plus en plus pour fabriquer des voitures à hydrogène. Ces véhicules témoignent d’une autonomie similaire à celle d’un véhicule thermique (essence ou diesel). Avec un plein, on peut faire 500 km.
Favorisant la mobilité propre, les véhicules à hydrogène restent toutefois plus chers que les voitures électriques. À ce jour, en France, seuls deux modèles sont commercialisés auprès des particuliers (Hyundai Nexo et Toyota Mirai). D’autres constructeurs devraient lancer leur voiture à hydrogène dans les années à venir (BMW, Honda ou encore Hopium). Leur mécanique à pile à combustible les rend éligibles à un bonus écologique pouvant aller jusqu’à 6 000 €. Cependant, ces véhicules innovants sont très chers à l’achat : comptez minimum 60 000 €.
Par ailleurs, en termes de consommation, l’hydrogène en station coûte 15 euros le kg. Un prix qui peut en décourager plus d’un. Parcourir 100 km coûte actuellement :
- 15 € pour une voiture à hydrogène ;
- entre 14 € et 20 € pour un véhicule électrique rechargé à une borne à charge rapide ;
- entre 2,50 € et 3,50 € seulement pour un véhicule électrique rechargé à domicile (coût bien évidemment variable selon l’offre d’électricité souscrite par le particulier).
C’est sans compter les logistiques de recharge. La voiture électrique peut se recharger à domicile quand il faut se rendre à une station hydrogène pour recharger sa voiture. Or, l’offre reste assez limitée. En janvier 2023, on compte seulement 36 stations hydrogène ouvertes au public en France (8 stations sont par ailleurs en projet et devraient voir le jour dans les mois à venir). Ainsi, si vous résidez à Rennes, Bordeaux ou encore Strasbourg, il vous est actuellement impossible de recharger un véhicule hydrogène.
Pour le moment, ce gaz sert surtout à des fins de mobilité d’entreprise. Ainsi, IKEA fait rouler les chariots électriques de certains entrepôts avec de l’hydrogène vert. Ces derniers ont une autonomie de 8 heures et permettent à l’entreprise de réduire son empreinte carbone.
Zoom sur le Power to Gas
Il est également possible de produire puis stocker de l’hydrogène à partir d’électricité verte pour être injecté dans le réseau de gaz. On appelle cela le « Power to Gas ».
Pour cela, il faut faire passer l’électricité verte dans un électrolyseur contenant de l’eau. Sous l’effet du courant électrique, la molécule d’eau se découpe en hydrogène et oxygène. Il est ensuite comprimé pour être :
- stocké dans le sol avec du gaz naturel ;
- injecté en petite quantité dans le réseau de gaz.
Le plus grand projet de Power to Gas est celui de Jupiter 1000, porté par GRTgaz, le transporteur de gaz naturel majoritaire. Installé à Fos-Sur-Mer, « Jupiter 1000 est un projet innovant de démonstrateur industriel de Power-to-Gas. Basée sur une plateforme destinée à la transition énergétique, l’installation a pour but de transformer l’électricité renouvelable en gaz pour pouvoir la stocker », comme le résume le site Web du projet. Il s’agit du 1er projet d’injection d’hydrogène et de méthane de synthèse dans le réseau de transport de gaz naturel en France. L’électricité utilisée provient d’un parc éolien proche de Marseille. Le gaz produit doit servir à alimenter le port de Marseille.
Lancé en 2014, le site a commencé les premières injections d’hydrogène dans le réseau en février 2020. Les essais prendront fin courant 2023.
Hydrogène et production de biogaz en France
Enfin, l’hydrogène peut être combiné avec du CO2 issu de la méthanisation. Il s’agit du processus de décomposition de matière organique (le plus souvent des déchets agricoles) engendrant la formation de biométhane. C’est un méthane de synthèse présentant les mêmes propriétés que le gaz naturel.
En récupérant le CO2 généré par la méthanisation et en l’associant à de l’hydrogène, on peut alors créer du méthane. Ce procédé est intitulé « méthanation ». Le projet Jupiter 1000 fait également de la recherche sur la méthanation.
Ce méthane peut être stocké dans les sites de stockage gérés par Teréga et Storengy et soutiré à l’hiver. Cette solution permet de garantir à la France plus d’indépendance énergétique. En effet, l’Hexagone importe 98 % du gaz qu’elle consomme. En utilisant l’hydrogène en grande quantité, elle pourrait être à même de produire son propre gaz et, éventuellement, à très long terme, de se passer des importations.
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Le développement de l’hydrogène en France : quelles perspectives ?
Bien que coûteux à produire aujourd’hui, l’hydrogène décarboné apparaît comme une énergie d’avenir pour la transition énergétique. En effet, ses multiples applications et son abondance lui donnent des avantages compétitifs. Dès 2018, l’État français a souhaité en promouvoir le développement, avec la mise en place du Plan Hydrogène. De nouveaux élans ont été donnés par la suite à ce gaz prometteur, qui bénéficie également de politiques de soutien de la part de l’Union européenne. Voyons cela dans le détail.
La filière française de l’hydrogène : un soutien affiché des pouvoirs publics
Le 1er juin 2018, sous l’impulsion de Nicolas Hulot, alors ministre de la Transition écologique, le gouvernement lançait son Plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique (ou Plan Hydrogène). L’objectif ? Atteindre 10 % d’hydrogène décarboné dans les usages industriels à l’horizon 2023, et entre 20 % et 40 % en 2028. Le plan prévoyait également le développement des capacités de stockage des énergies renouvelables et celui de la mobilité hydrogène. Pour cela, Nicolas Hulot avait prévu une enveloppe de 100 millions d’euros gérée par l’Ademe pour soutenir des appels à projet.
Puis, suite à l’épidémie de Covid-19, les pouvoirs publics ont décidé d’investir massivement dans l’hydrogène via le Plan France Relance annoncé en septembre 2020. C’est ce qu’ont fait savoir Barbara Pompili, ministre de la Transition écologique et Bruno Le Maire, ministre de l’Économie, des Finances et de la Relance : « Notre objectif est clair : conjuguer le développement technologique et la transition écologique. »
À travers ce nouveau plan, le développement de l’hydrogène s’organise autour de trois grands axes :
- « décarboner l’industrie en faisant émerger une filière française de l’électrolyse ». Cela permettra à la France de produire du biogaz à partir d’énergie verte ;
- « développer une mobilité lourde à l’hydrogène décarboné ». Accentuer les adaptations de l’hydrogène aux engins nécessitant des moteurs importants ;
- « soutenir la recherche, l’innovation et le développement de compétences afin de favoriser les usages de demain », ce qui permettra à la France de trouver des nouveaux usages à l’hydrogène pour devenir un leader dans ce domaine.
Le plan de relance octroie 7 milliards d’euros à la filière hydrogène à horizon 2030, dont 2 milliards d’euros dès 2021-2022, afin d’atteindre les objectifs de la Loi Énergie Climat votée en novembre 2019 (ce budget sera finalement élevé à 8,9 milliards en février 2022). Comme le rappelle l’AFHYPAC, « la loi Énergie Climat fixe comme objectif de développer l’hydrogène bas-carbone et renouvelable et ses usages industriels, énergétiques et pour la mobilité, avec la perspective d’atteindre environ 20 à 40 % des consommations totales d’hydrogène (notamment dans l’industrie) à l’horizon 2030. »
Les différentes mesures du Plan France Relance sont détaillées dans la Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France, présentée en septembre 2020. La priorité est donnée à la décarbonation de l’industrie, via le développement d’une filière française de l’électrolyse. Les deux autres objectifs concernent le développement d’une offre de mobilité lourde à l’hydrogène décarboné et le soutien de la recherche et de l’innovation.
Enfin, le 10 janvier 2023, a été adopté à l’Assemblée nationale en première lecture un projet de loi relatif à l’accélération de la production d’énergies renouvelables, visant à faciliter l’installation d’énergies renouvelables sur le territoire et ainsi, rattraper le retard pris par la France dans ce domaine. Le projet prévoit la création d’un dispositif global de planification territoriale du déploiement des énergies renouvelables et de production d’hydrogène renouvelable ou bas carbone.
Union européenne et hydrogène
La filière hydrogène suscite également l’intérêt à l’échelle européenne. Selon la Commission européenne, « pour parvenir à la neutralité climatique à l’horizon 2050, l’Europe doit transformer son système énergétique, qui représente 75 % des émissions de gaz à effet de serre de l’UE. » L’hydrogène propre est l’une des pistes étudiées pour réussir à atteindre la neutralité carbone.
Pour les institutions communautaires, le développement de l’hydrogène doit se faire par paliers. Ainsi la Commission a annoncé en juillet 2020 les différentes étapes suivantes :
- de 2020 à 2024, créer une infrastructure d’électrolyse d’au moins 6 gigawatts pour favoriser la fabrication d’hydrogène renouvelable afin de pouvoir produire jusqu’à 1 million de tonnes d’hydrogène renouvelable ;
- de 2025 à 2030, porter la capacité des d’électrolyseurs à 40 gigawatts et générer a minima dix millions de tonnes d’hydrogène vert dans l’UE ;
- de 2030 à 2050, déployer l’hydrogène à grande échelle.
Pour mener à bien cette stratégie, la Commission européenne a fondé « l’Alliance européenne pour un hydrogène propre ». Celle-ci regroupe :
- la filière hydrogène et des acteurs du secteur énergétique ;
- la société civile ;
- les ministères de la Transition écologique des États-membres ainsi que certaines régions et collectivités territoriales ;
- la Banque européenne d’investissement.
Cette alliance soutiendra le développement de la filière via des subventions et appels à projets.
Par ailleurs, le Plan RePowerEU présenté en mai 2022 et visant à réduire la dépendance de l’Europe aux hydrocarbures russes prévoit une accélération des ambitions européennes en matière de production d’hydrogène : d’ici 2030, l’UE devra désormais produire 9,6 millions de tonnes d’hydrogène renouvelable (le précédent objectif était de 5,6 millions de tonnes).
Notons également qu’à ce jour, plusieurs pays européens ont défini leur stratégie nationale hydrogène et fixé des objectifs à horizon 2030 (plus ou moins ambitieux), comme le démontre le tableau ci-dessous.
Production d’hydrogène | Mobilité hydrogène | |
---|---|---|
France | • 6,5 GW d’électrolyse • 52 % d’hydrogène décarboné (vs 5 % en 2020) | • 300 000 véhicules légers • 5 000 véhicules lourds • 1 000 stations de recharge • 250 trains • 1 000 bateaux |
Allemagne | 5 GW d’hydrogène vert | – |
Espagne | 4 GW d’électrolyse | • 5 000 à 7 500 véhicules légers • 150 à 200 bus |
Italie | 5 GW d’électrolyse | 14 000 poids lourds |
Grande-Bretagne | 5 GW d’hydrogène destinés à l’industrie lourde, les transports et à l’alimentation de 3 millions de ménages | – |
Portugal | 2 GW d’électrolyse | • 5 % de la consommation des flottes de bus • 50 à 100 stations de recharge |
Source : france-hydrogene.org
De nombreux projets liés à l’hydrogène en cours de développement dans l’Hexagone
D’après l’Observatoire de l’hydrogène, début 2023, on compte 170 projets en cours de déploiement en France, dans des domaines d’application variés. En voici quelques exemples :
- dans le secteur de la construction navale, le Catamaran Monaco destiné à accompagner les régates et évènements nautiques organisés par le Yacht-Club de Monaco pourra transporter 12 personnes de façon 100 % écologique, grâce notamment à une pompe à chaleur hydrogène de 60 kW ;
- en Seine-Maritime, le projet Le Havre Hydrogène (LH2) a pour objectif de convertir à l’hydrogène des usages de mobilité urbaine dès 2024, avec l’installation d’infrastructures de production et de distribution d’hydrogène ainsi que l’acquisition de 18 bus à hydrogène ;
- le projet VHyGO (Vallée Hydrogène Grand Ouest) prévoit la création de 3 sites de production d’hydrogène vert par électrolyse à Brest, Saint-Nazaire et Dieppe, pour une capacité totale de production de 3,5 MW ainsi que la mise en place d’une flotte de plus de 50 bus, 7 BOM (bennes à ordures ménagères, autrement dit des véhicules de ramassage des ordures ménagères), 10 utilitaires légers et 1 poids lourd fonctionnant à l’hydrogène ;
- à Lagord, dans la communauté d’agglomération de La Rochelle, un projet de « boucle énergétique » doit permettre l’autoconsommation d’énergie renouvelable à l’échelle d’un quartier, en optimisant le taux d’autoconsommation par la production d’hydrogène par électrolyse.
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