Quel est l’intérêt de l’hydrogène vert ?
11 octobre 20245 min
- #Information
Loading
Loading
Loading
Loading
Jusqu’à très récemment, nous connaissions l’hydrogène sous forme d’énergies fossiles. Depuis 2023, l’hydrogène vert a fait son apparition. Il permet de décarboner les transports et l’industrie tout en stockant de l’énergie renouvelable. Movivolt vous en dit un peu plus sur ce nouveau moyen d’énergie.
Mis sur le devant de la scène pour lutter contre le réchauffement climatique, l’hydrogène vert est produit à partir d’énergies renouvelables :
- L’énergie solaire
- L’énergie éolienne
- L’hydroélectricité.
L’hydrogène vert se présente comme une alternative aux hydrocarbures fossiles et comme un moyen de faire baisser les émissions de gaz à effet de serre des secteurs de l’industrie ou encore des transports. Ces derniers pourront donc naturellement se déplacer plus facilement dans les zones à faibles émissions (ZFE).
L’hydrogène vert est produit à partir d’un électrolyseur. Celui-ci permet de faire passer un courant électrique dans de l’eau pour séparer les molécules d’hydrogène et les molécules d’oxygène de l’eau.
Pour avoir l’appellation “vert”, l’électricité utilisée doit alors provenir de sources renouvelables ou encore de sources bas-carbone non-renouvelables comme l’énergie nucléaire par exemple.
Dans l’Union européenne, les réglementations sur l’hydrogène renouvelable qualifient l’hydrogène comme étant renouvelable lorsqu’il est produit à partir d’électricité renouvelable ou à partir d’un mix électrique bas-carbone (soit à moins de 64,8 g de CO2/kWh).
Parce que les professionnels peuvent être amenés à beaucoup se déplacer, pour des rendez-vous ou encore des livraisons, l’hydrogène vert représente une réelle opportunité. Pour les véhicules fonctionnant à l’hydrogène, il n’y aura donc pas besoin de recharge.
L’hydrogène vert peut être stocké et utilisé comme un vecteur énergétique de différentes manières :
- Dans une pile à combustible qui servira à alimenter le moteur d’une voiture électrique. C’est ainsi que fonctionne la voiture à hydrogène
- Pour remplacer les énergies fossiles dans les industries telles que la sidérurgie. L’hydrogène vert peut remplacer en partie le coke de charbon (combustible obtenu par pyrolyse) pour les opérations de réduction de l’oxyde de fer
- Pour remplacer les énergies fossiles en tant que carburant ou source d’énergie
Il existe différents types d’hydrogène, mais tous ne sont pas considérés comme écologiques.
Il y a d’abord l’hydrogène “gris”. La conversion du gaz naturel en hydrogène génère du CO2 et cette forme d’hydrogène est la seule qui soit utilisée à grande échelle (70 millions de tonnes produites par an). L’hydrogène gris est utilisé dans le raffinage et permet de réduire le taux de soufre des carburants.
Il y a aussi l’hydrogène “bleu” qui est obtenu lorsque le CO2 émis est capté puis réutilisé ou stocké. Cette technologie de captage et de stockage de carbone est au point, mais son utilisation n’est pas encore optimale.
Enfin, l’hydrogène vert est produit à partir d’énergies renouvelables. L’électricité est ainsi produite par des éoliennes ou des panneaux solaires pour être transformée. Il n’y a donc aucun gaz à effet de serre émis. Cependant, la production de l’hydrogène demande énormément d’électricité. Ainsi, les impacts de la production par électrolyse peuvent être très élevés, même dans le cas où l’électricité est “bas-carbone” ou renouvelable au départ.
L’un des avantages de l’hydrogène, est qu’il peut être stocké en grandes quantités. Aussi, comme déjà mis en lumière, l’hydrogène vert est une base pour être converti en électricité, ouvrant ainsi la perspective du développement massif des énergies renouvelables.
L’aspect intermittent et non pilotable des énergies éoliennes et solaires (le soleil ne brille pas tout le temps et le vent ne souffle pas toujours), fait de l’hydrogène vert une solution pour stocker l’électricité produite en excédent et l’utiliser plus tard.
Aujourd’hui, la production d’hydrogène vert avec un électrolyseur coûte jusqu’à 5 euros le kilo (Commission européenne), 2,50 euros pour l’hydrogène bleu et 1,50 pour l’hydrogène gris.
Selon le Conseil de l’hydrogène, estime qu’on peut diviser le coût de l’hydrogène vert de plus de moitié d’ici à 2030. Il faut, néanmoins, déployer les électrolyseurs de façon massive pour baisser leur coût et faire baisser significativement le prix de l’électricité renouvelable grâce au développement de l’éolien en mer.
Les voitures à hydrogène sont souvent présentées comme une solution potentielle pour remplacer les véhicules à combustion interne traditionnels et concurrencer les véhicules électriques dans la lutte contre les émissions de CO2 et les particules fines. La question qui se pose est : cette technologie offre-t-elle de réels avantages aux consommateurs ?
L'avantage le plus évident est la réduction significative des émissions de CO2 et des particules fines. Puisque l'unique produit dérivé de la réaction chimique dans la cellule à combustible est de la vapeur d'eau, ces véhicules ne contribuent pas à la pollution atmosphérique locale.
Peu de voitures fonctionnant à l’hydrogène sont actuellement produites pour le grand public et seulement 300 ont été vendues sur le marché français en 2023. Toutefois, la Hyundai Nexo offre une autonomie allant jusqu’à 666 km, stockant 6,33 kg d’hydrogène dans trois réservoirs distincts à 700 bars de pression.
Même si elle affiche une autonomie de 650 km, la Toyota Mirai est entrée au Guinness Book des Records en parcourant plus de 1000 km avec un seul plein en 2021. Au volant, une équipe de 4 conducteurs expérimentés qui ont appliqué à la lettre tous les principes de l’éco-conduite.
Par rapport aux véhicules électriques classiques, qui nécessitent plusieurs heures pour une recharge complète, les voitures à hydrogène se rechargent beaucoup plus rapidement. En effet, il ne faut généralement que 5 minutes pour remplir un réservoir d'hydrogène, offrant par ailleurs une autonomie comparable à celle des voitures à essence. De nombreux conducteurs trouvent cette caractéristique particulièrement attrayante, car elle rend les longs trajets nettement plus pratiques qu’avec les voitures électriques.
Les réservoirs utilisés pour stocker l'hydrogène sont conçus pour être extrêmement durables et résistants, capablescapable de supporter de très hautes pressions. Par conséquent, bien que ces réservoirs soient coûteux à produire, ils offrent une longue durée de vie, amortissant le coût initial sur une période étendue d'utilisation.
À l’instar des voitures électriques, les véhicules à hydrogène sont extrêmement silencieux, offrant un confort de conduite particulièrement agréable, sans compromettre les performances.
L'un des plus grands obstacles reste le coût élevé de production et de distribution de l'hydrogène. Contrairement aux combustibles fossiles qui bénéficient d'infrastructures établies, les stations de remplissage d'hydrogène sont rares et coûteuses à installer. Actuellement, seules certaines régions disposent d'un nombre adéquat de ces stations, limitant ainsi la commodité pour les utilisateurs potentiels.
De même, la fabrication des cellules à combustible et des réservoirs de stockage à haute pression augmente également le coût global du véhicule. Avec un prix moyen de 75 000 €, les premiers modèles disponibles sur le marché français coûtent significativement plus cher que leurs équivalents à essence ou diesel.
Les cellules à combustible sont très sensibles à la pureté de l'hydrogène utilisé. Toute impureté peut réduire considérablement l'efficacité de la conversion et endommager les composants internes. Cela crée une exigence accrue sur la qualité du carburant, ajoutant un autre niveau de complexité et de coût à la chaîne d'approvisionnement.
Les équipements nécessaires pour stocker et gérer l'hydrogène, tels que les réservoirs pressurisés, nécessitent plus d'espace et ajoutent du poids supplémentaire au véhicule. Bien que le progrès dans ce domaine soit constant, il reste une limitation technologique qui doit être abordée pour rendre les véhicules plus compétitifs en termes de coût et de performance.
Avec les préoccupations croissantes sur le changement climatique et la recherche active de solutions durables, les voitures à hydrogène pourraient jouer un rôle crucial dans l'avenir de la mobilité. Des investissements dans les technologies de cellules à combustible ainsi que dans l'infrastructure de production et de distribution d'hydrogène continuent de croître, favorisant l’émergence d’un marché plus
concurrentiel.
Des politiques incitatives et des collaborations internationales sont déjà en place pour encourager l’adoption des véhicules à hydrogène. Par exemple, plusieurs pays européens et asiatiques mettent en œuvre des subventions et des crédits fiscaux pour les constructeurs et les consommateurs, afin de réduire les barrières financières associées à cette nouvelle technologie.
Au fur et à mesure que les avancées technologiques se poursuivent et que l'infrastructure s'améliore, il se pourrait bien que les voitures à hydrogène deviennent une composante majeure du paysage automobile mondial.