La solution Hydrogène 3/3 pour la mobilité.

La solution Hydrogène 3/3 pour la mobilité.

Rappelons que pour la mobilité électrique, deux solutions principales sont présentes : soit avec des batteries (comme le promeut Elon Musk/Tesla) , soit plus vraisemblablement avec la FuelCell, c’est-à-dire avec de l’hydrogène. L’énorme avantage de l’hydrogène dans la mobilité est son poids au Kwh: il est 3,7 fois plus léger, à pouvoir énergétique équivalent, que l’essence/fioul  issus du pétrole.

Vous avez vu dans le plan de relance européen que sur les 750 milliards d’euros annoncés, il y a 100 milliards pour l’hydrogène. 

Ce montant significatif devrait aider à passer un cap et créer un intérêt nouveau, avec par exemple depuis le début du confinement:

• L’Hydrogène que l’on trouve dans les forages des puits de pétrole,
• La ville de Leeds en Angleterre va mettre 100% d’Hydrogène dans son système de distribution par pipe et s’appuyer complètement sur cette source d’énergie. ( Rappel : si vous ne voulez pas changer tous les brûleurs gaz chez les particuliers, vous devez vous arrêter à 10%, 15% dans le mélange gaz naturel/hydrogène.)

Aujourd’hui la principale source d’hydrogène provient du Vaporeformage où on casse les molécules de gaz naturel pour extraire de l’hydrogène (cette voix est aujourd’hui préférée à celle de l’électrolyse car la consommation d’énergie est moindre) . 

Néanmoins  des voies vertes par électrolyse de l’eau commencent à être répandues. Grâce aux panneaux photovoltaïques dont les performances surfent sur la loi de Moore à un rythme exponentiel de -17% par an en prix de revient du KWh, on va arriver à faire de l’hydrogène 100% vert et bon marché. 

De plus en France, avec le surplus d’électricité attendu pour 2035 si on en croit la loi d’orientation énergétique passée en 2020  (voir article PEE) on pourra par électrolyse de l’eau – stocker de l’hydrogène. 

Cet hydrogène peut aussi être stocké

• soit en pur ( De grands acteurs comme Air Liquide et d’autres sont en train de construire un système de distribution d’hydrogène naturel aussi bien en liquéfié  (coûteux en énergie) qu’en non liquéfié dans des pipeline classiques).
• soit de façon transitoire en étant mélangé au gaz naturel  pour être brûlé 
• soit pour être re-séparé plus loin ou plus tard, pour servir à regénérer d’électricité avec une pile à combustible  (Fuel Cell)

Du côté des usages, on voit des projets pilotes de plus en plus importants :

• les taxis du Pont-de-l’Alma,
• En Suisse il y a 1000 camions qui roulent à l’hydrogène sans subvention et 600 bus en Scandinavie.
• En Californie, il y a aujourd’hui 10 000 véhicules qui roulent à l’hydrogène.
• Au Japon pour alimenter les maisons après les catastrophes naturelles (300.000 maisons équipées en remplacement des groupes électrogènes au pétrole classiques)
• … et Airbus qui doit redorer l’image polluante de l’aviation civile, parle d’avion à hydrogène en 2035… montrant ainsi que toutes les mobilités sont envisageables à l’hydrogène.

Enfin, rappelons que si l’on produit de l’hydrogène à partir d’une électricité propre, renouvelable, il n’y a aucun impact environnemental : zéro impact CO2 lors de l’exploitation. Pas non plus besoin de batteries avec leur problème non encore résolu de leur recyclage en fin de vie. 

Dernière étape : pour construire des FuelCell, il faut des matériaux nobles pour les anodes mais leur  technologie surfe aussi sur la loi de Moore ( toutefois la valeur de la progression exponentielle n’a pas encore été confirmée empiriquement .. 20 % ?! car on touche à l’infiniment petit où la problématique de l’état de surface pour piéger des électrons sur l’Anode).

Enfin la solution ultime, dont peu de personnes parlent encore aujourd’hui, est le craquage thermique de la molécule d’eau à 2500 °C. Imaginez des paraboles qui captent les rayons de soleil et les concentrent sur un petit réacteur de 1 cm3 permettant d’atteindre, sans autre apport d’énergie, les 2500°C. A cette température l’eau se craque thermiquement en se dissociant en hydrogène et oxygène. On peut alors  stocker l’hydrogène au niveau local où la station service a un champ d’un hectare avec 20 à 40 paraboles solaires. Ici on résoudrait potentiellement le problème de densité d’énergie local que l’on rencontre avec le PV sur un toit de garage.

C’est une solution qui, par rapport à l’électrolyse, demanderait de 30% à 40% d’investissement en moins puisqu’il y a une étape de moins. Une startup française que nous suivons depuis plusieurs années a déposé un brevet sur ce concept et son réacteur. Il ne reste plus qu’à trouver le financement pour développer technologiquement cette solution et faire que le réacteur céramique qui aujourd’hui tient 15 minutes au labo, puisse tenir plusieurs mois en exploitation industrielle.

Voilà pourquoi on entend parler de l’hydrogène et je dirai « enfin » car cela semble être la seule solution à notre problème de réchauffement climatique pour passer de l’ère de l’énergie fossile à l’énergie hydrogène.

CQFD. On est sur la bonne voie. Il faut continuer à attirer des entrepreneurs en leur montrant le potentiel en terme de baisse possible du prix de revient (coût moyen terme de l’hydrogène) et en conséquence la vitesse potentielle d’adoption pour qu’ils commencent à se piquer au jeu.