Dans le cadre des investissements d'avenir, l'ADEME a lancé le 27 avril un appel à manifestations d'intérêt (AMI) pour soutenir les démonstrateurs de recherche, les démonstrateurs préindustriels et les plates-formes technologiques utilisant l'hydrogène et les piles à combustible. L'objectif ? ''Valider la faisabilité technico-économique de différentes applications liées à l'hydrogène et aux piles à combustible, (…) confirmer les potentialités énergétiques et environnementales du vecteur hydrogène dans leur contexte d'utilisation, préparer l'industrialisation de ces applications, en optimisant leur coût au regard de la durabilité et la fiabilité des systèmes mis en œuvre et structurer les compétences industrielles sur le territoireafin de développer une offre technologique compétitive''. Car si l'utilisation énergétique de l'hydrogène, pour produire de la chaleur et/ou de l'électricité, suscite de nombreux espoirs, de nombreux verrous restent à lever.
Quatre types d'applications sont particulièrement recherchées pour cet AMI : la production d'hydrogène renouvelable ou bas carbone, l'électro-mobilité de nouvelle génération, les piles et hydrogène au service de la ville durable et enfin, hydrogène et piles, applications précoces.
Pour l'extraire, on utilise la technique du vaporéformage. Il s'agit de dissocier les molécules carbonées (méthane...) du gaz ou d'autres hydrocarbures avec de la vapeur d'eau et de la chaleur.
Il est également possible d'obtenir un gaz de synthèse enrichi en hydrogène à partir de la biomasse, en utilisant la gazéification. Il s'agit de soumettre la biomasse à haute température pour parvenir à la pyrolyse (décomposition de la biomasse en gaz et matière sous l'effet de la chaleur).
Pour extraire l'hydrogène de l'eau, il faut envoyer un courant électrique qui décompose le liquide en hydrogène et en oxygène (électrolyse). Lorsque le courant est coupé, l'hydrogène et l'oxygène se recombinent et génèrent un courant électrique. Toutes ces techniques de production nécessitent un apport d'énergie et émettent des gaz à effet de serre. L'enjeu est donc d'utiliser des énergies renouvelables et d'y associer le captage et stockage de CO2.
L'AMI est ouvert jusqu'au 31 août prochain. Les projets, dont le montant total des dépenses proposées est supérieur à 4 M€, seront priorisés.
Produire de l'hydrogène renouvelable ou bas carbone
Actuellement, l'hydrogène est produit majoritairement avec des combustibles fossiles. L'appel à manifestation d'intérêt vise donc, dans un premier temps, à étudier les voies de la production d'hydrogène grâce aux énergies renouvelables (éoliennes, photovoltaïque, hydraulique, biomasse, biogaz...). Outre les économies en énergies fossiles, ces applications devraient permettre une utilisation optimisée des énergies renouvelables, via la valorisation d'électricité renouvelable fatale non injectable sur le réseau, le stockage et la valorisation locale d'énergie au niveau d'un bâtiment ou d'un îlot, la gestion des intermittences d'un réseau électrique isolé ou défaillant…
Afin de limiter l'impact environnemental des technologies hydrogène, l'intégration des techniques de captage et stockage de CO2 fait également partie des priorités de cet AMI. ''Des démonstrateurs sont nécessaires pour confirmer la faisabilité et les performances de cette option'', explique l'ADEME.
La valorisation d'hydrogène fatal, ou co-produit en process industriel, dans des applications diffuses ou industrielles pourra également faire l'objet de démonstrations.
L'hydrogène dans les transports et dans l'habitat
''Les applications de l'hydrogène et des piles dans le domaine de la mobilité, et tout spécialement la démonstration de leur complémentarité avec la traction électrique, constituent le deuxième enjeu majeur à l'horizon 2020'', note l'ADEME. Intégrer les technologies hydrogène aux véhicules électriques permettrait notamment d'allonger leur autonomie et de diminuer le temps de recharge. Cet AMI porte sur des applications pour les véhicules légers, les véhicules utilitaires, les bus, les navettes fluviales, les applications pour les véhicules particuliers ayant déjà été intégrées à l'AMI Véhicules du futur.
Les applications de l'hydrogène, via les piles à combustible, pour produire de la chaleur et/ou de l'électricité dans les bâtiments, sont également recherchées : cogénération, gestion de l'offre et de la demande énergétique locale par le stockage, valorisation des énergies renouvelables disponibles et interconnexion entre réseaux intelligents électrique et gazier.
''Des campagnes d'essais pourront être menées afin de tester l'intégration de systèmes piles comme moyens de micro et moyenne cogénération dans des bâtiments résidentiels, tertiaires ou industriels. (…) D'une manière plus large, des démonstrations de production, distribution et utilisation locale d'hydrogène renouvelable seront menées à différentes échelles territoriales : ville, éco-quartier, agglomération…'', indique l'ADEME. La priorité sera donnée aux applications intégrées dans un projet de performance énergétique du bâtiment (BBC, rénovation thermique…).
Créer une filière à l'export
Enfin, le stockage haute pression, l'électrolyse basse température, l'intégration des systèmes et plus généralement l'ensemble des applications précoces, seront étudiées en vue d'une structuration de la filière française sur le marché international. Le secours électrique aux réseaux et l'alimentation de sites isolés font en effet partie des applications à fort enjeu à l'avenir.
