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Hydrogène : l'Ademe affiche une grande prudence

L'hydrogène présente un intérêt environnemental s'il est produit à partir d'électricité renouvelable, estime l'Ademe. Pour autant, elle ne semble pas vraiment convaincue et le cantonne dans un rôle d'"appui" à la réduction des émissions de CO2.

Energie  |    |  Philippe ColletActu-Environnement.com

"L'hydrogène est un vecteur qui présente un intérêt environnemental lorsqu'il est produit et consommé localement à partir de ressources renouvelables", estime l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe), dans un avis qu'elle vient de publier. Mais elle se garde bien de faire des recommandations pour son développement et se contente d'énumérer, sans grand enthousiasme, ses avantages et ses inconvénients. L'Ademe conclut que l'hydrogène "peut" participer à l'optimisation des ressources énergétiques d'un territoire grâce à sa souplesse, à condition, bien sûr, qu'il soit issu de ressources renouvelables.

On retrouve, en creux, certains des doutes émis par France Stratégie il y a près de deux ans. L'ex-Centre d'analyse stratégique (CAS) estimait alors qu'il fallait améliorer les éléments clés de l'usage de l'hydrogène avant d'envisager des solutions intégrées, telles que des systèmes de stockage électrique ou des véhicules. Au cœur des enjeux soulevés par France Stratégie figurait l'amélioration des dispositifs d'électrolyse et des piles à combustible.

Un vecteur énergétique en appui

Pour l'instant, l'Ademe n'accorde pas à l'hydrogène de rôle central dans un système énergétique essentiellement renouvelable. Ainsi, alors que certains prédisent à ce vecteur énergétique un bel avenir dans les transports, l'Ademe considère plus modestement qu'il est intéressant "en appui" des véhicules électriques. Même chose pour le stockage : il peut venir "en appui" au développement des renouvelables variables. Paradoxalement, l'intérêt de l'hydrogène est la valorisation des excédents d'électricité renouvelable "au travers d'un vecteur gaz" pour le transport et l'habitat…

L'une des raisons tient à la maturité des filières de production de l'hydrogène. L'Ademe rappelle que la première méthode de production de l'hydrogène est le vaporeformage du gaz naturel. La production par électrolyse est disponible au stade industriel, mais elle ne concerne que des installations produisant moins de 200 tonnes par an, contre plus de 100.000 tonnes avec les usines de vaporeformage. Quant à l'électrolyse à membrane et le vaporeformage de biogaz, les techniques sont en cours d'industrialisation mais elles concernent aussi des installations de production de moins de 200 tonnes par an. Quant à la production décentralisée biologique à partir d'algues ou de bactéries, elle est au stade du laboratoire. Pour l'instant, l'hydrogène "est très majoritairement fabriqué par vaporeformage de gaz naturel", un procédé mature et économique mais qui utilise une énergie fossile et émet des gaz à effet de serre (GES).

Besoins de transport spécifiques

Du côté des usages, l'hydrogène est "une énergie complémentaire" pour les véhicules au gaz et les véhicules électriques. L'Ademe explique que l'incorporation (jusqu'à 20%) d'hydrogène produit à partir de ressources renouvelables dans du gaz naturel véhicule (GNV) "permet de réduire les gaz à effet de serre à l'échappement de 8%" pour un bus sur un cycle urbain.

Quant au développement de véhicules électriques avec pile à combustible, il est "particulièrement pertinent dans les zones urbaines confrontées à des problématiques de qualité de l'air et de nuisances sonores". Mais, sur le plan énergétique, des analyses environnementales et de cycle de vie doivent être réalisées, le rendement du "puits à la roue" étant "de l'ordre de 20% si l'hydrogène est produit à partir d'une source renouvelable".

Aujourd'hui, pour l'Ademe, la pile à combustible présente trois avantages : une autonomie énergétique accrue par rapport aux véhicules à batterie, le maintien de la charge utile liée à l'absence de batterie et une plus grande disponibilité du véhicule, le temps de ravitaillement étant limité. En conséquence, la technologie est "une solution adaptée pour des niveaux de services supérieurs ou des profils d'usage plus exigeants que ceux auxquels répondent aujourd'hui les véhicules électriques à batterie seule". Reste à optimiser les coûts, ce qui semble possible à moyen terme.

Des défis à relever

S'agissant du stockage de l'excèdent d'électricité renouvelable, l'Ademe juge que l'injection de l'hydrogène dans les réseaux existants de gaz naturel, appelée power-to-gas, "est une solution prometteuse", qu'il s'agisse d'injection directe ou à l'issue d'une réaction de méthanation "Le stockage d'énergie renouvelable par hydrogène et/ou méthane de synthèse présente l'intérêt de ne générer aucune évolution majeure du réseau de gaz (le gaz étant injecté dans les canalisations existantes), ni augmentation des émissions de CO2", explique l'agence. A l'opposé, la technologie concurrente, le stockage stationnaire d'hydrogène, nécessite des investissements importants. S'agissant des usages diffus, le développement de l'hydrogène devra être réalisé à une échelle locale pour conserver un avantage environnemental. En effet, l'hydrogène nécessite un transport routier qui réduit cet avantage au-delà de 250 km.

Mais pour se développer à grande échelle, l'hydrogène devra relever des "défis". Les performances dans le temps et la durée de vie des piles à combustible et des électrolyseurs devront progresser. De même, "la problématique de la rareté, du coût et de la recyclabilité des matériaux constituant ces équipements est un enjeu". Pour le stockage et la compression de l'hydrogène, les points d'amélioration concernent la consommation énergétique des auxiliaires (électricité, chaleur). Côté coût, les progrès à réaliser visent prioritairement certains composants spécifiques (comme les membranes, les plaques bipolaires, ou les électrodes) et les auxiliaires nécessaires aux systèmes (convertisseurs, humidificateurs et compresseurs).

Réactions2 réactions à cet article

 

Transformer les ENR en Hydrogène est très énergivore et peu efficace pour alimenter un véhicule.
Exemple: à partir de 100 kWh d’électricité du réseau, on obtient 22 Kwh (hydrogène) environ dans la voiture contre 72 Kwh si on a une voiture électrique à batterie.

ActiVE | 18 février 2016 à 10h19
 
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Pour une fois que l'ADEME émet un avis correct. Rappelez-vous son programme 100%-renouvelables délirant !

dmg | 18 février 2016 à 18h59
 
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