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L’hydrogène : l’énergie du futur ? – Smart for climate #10

Écrit par sur 10 décembre 2020

Jeanne Gohier est analyste sur la finance du climat chez Fideas Capital, qui propose aux Européens d’investir « Smart for Climate », c’est-à-dire de prendre en compte les enjeux du réchauffement climatique dans leurs placements.

Nous parlons aujourd’hui de l’hydrogène, une source d’énergie en première ligne pour la transition énergétique. Pourquoi est-ce que l’Europe s’y intéresse autant ?

En évoquant l’énergie à base d’hydrogène, on parle en fait de dihydrogène, une molécule avec 2 atomes d’hydrogène. Et d’ailleurs c’est pour cela que nous allons faire non pas une, mais deux chroniques sur ce sujet ! Aujourd’hui nous parlons des technologies liées à l’hydrogène. La semaine prochaine ce seront les enjeux économiques et financiers liés à son développement en Europe, parce que l’énergie à base d’hydrogène fait partie des ambitions du plan de relance verte de l’Union européenne.

Beau programme en perspective donc ! Alors pourquoi est-ce que l’hydrogène est si populaire en ce moment ?

Parce que cette technologie est potentiellement révolutionnaire. Lorsqu’on scinde une molécule de dihydrogène en deux atomes d’hydrogènes, cela libère une grande quantité d’énergie et de la vapeur d’eau. En plus, on ne libère aucun gaz à effet de serre nocif : la vapeur d’eau libérée reste très peu de temps dans l’atmosphère et joue un rôle négligeable sur le réchauffement climatique. Donc sur le papier, l’hydrogène c’est l’énergie du futur !

Il doit bien y avoir un hic, sinon cela ferait longtemps que l’on utiliserait l’hydrogène comme source d’énergie ?

Effectivement, il y en a même plusieurs : le premier c’est qu’il faut produire le dihydrogène, parce qu’il n’est pas présent naturellement dans l’atmosphère. Et on ne sait pas le produire à la fois de manière propre et à bas coûts.

La méthode de production la plus courante et la moins chère utilise des énergies fossiles polluantes : on produit du dihydrogène propre avec de l’énergie sale, ce qui ne résout pas nos problèmes. Des recherches sont en cours pour essayer de capturer et stocker dans le sol le CO2 émis au cours de la production de dihydrogène, mais on est encore très loin d’un procédé efficace.

L’autre méthode plus propre, c’est l’électrolyse de l’eau : on fait passer un courant électrique dans l’eau, pour former des molécules de dihydrogène et de dioxygène. Mais elle est entre 2 et 4 fois plus chère que l’hydrogène produit par des énergies fossiles… et donc pas assez rentable.

Est-ce qu’il y a d’autres problèmes ?

Oui, il y en a un deuxième, lié au rendement de cette énergie. Je m’explique : il faut de l’énergie pour produire du dihydrogène, le stocker et l’utiliser. Or, le dihydrogène ne va libérer que 25% environ de toute l’énergie qu’il a fallu pour le produire, le conditionner et l’utiliser. C’est un rendement très faible lorsque l’on compare cela à une batterie, qui fonctionne exactement sur le même principe et qui elle a un rendement de 70%. Donc il y a un gros enjeu par rapport à cela aussi.

Il doit bien y avoir des raisons pour lesquelles on continue à développer l’hydrogène, quelles énergies est-ce qu’il pourrait bien remplacer ?

Effectivement la recherche continue, parce que l’hydrogène pourrait remplacer les énergies fossiles dans des secteurs où il n’existe aucune autre alternative viable : pour les avions, les trains ou le transport maritime. Il pourrait aussi être utile pour les transports plus légers : une voiture à hydrogène, si celui-ci est produit avec des énergies renouvelables ou de l’énergie nucléaire, émettrait beaucoup moins de CO2 qu’une voiture à essence, et aucune particule toxique ne sortirait de son pot d’échappement, juste de la vapeur d’eau. Certains constructeurs, comme Toyota ou BMW, se lancent progressivement dans la voiture à hydrogène. Mais comme l’hydrogène est généralement produit avec des énergies fossiles, ce ne sont pas encore des voitures propres.

Il paraît que l’hydrogène sert aussi à stocker de l’énergie ?

Tout à fait, c’est une solution qui apporte de la flexibilité au réseau énergétique. Je précise : si l’on veut un réseau d’électricité composé à 100% d’énergies renouvelables, il va falloir trouver des solutions de stockage efficace. Le problème majeur des énergies renouvelables, ce sont les pénuries à certains moments de la journée, parce qu’on ne peut pas contrôler la météo ! Par exemple, un panneau photovoltaïque va produire de grandes quantités d’électricité en milieu de journée, mais pas assez le matin et le soir, au moment où nous utilisons le plus nos appareils électriques. L’énergie issue de l’hydrogène peut se stocker, et fournir le reste d’énergie électrique au moment où nous en avons le plus besoin. C’est donc une technologie énergétique très complémentaire aux énergies renouvelables.

Il s’agit donc d’une solution d’avenir, quand est-ce qu’elle pourrait être déployée ?

Tout l’enjeu actuellement est de trouver une solution bas-carbone et peu coûteuse. En Europe, est-ce que la solution pour produire cet hydrogène de manière propre et efficace passera par le développement des éoliennes ou par de petites unités d’énergie nucléaire ? Cela pose une série de questions technologiques, politiques et sociales complexes que nous aborderons la semaine prochaine !

crédits photo: rony michaud


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