Un projet scientifique européen baptisé HyWays vient de révéler que l'introduction de l'hydrogène dans le système énergétique réduirait la consommation totale de pétrole des transports routiers de 40 % d'ici 2050. En prenant la tête du marché mondial des technologies de l'hydrogène, l'Europe peut ouvrir de nouveaux débouchés et renforcer sa compétitivité. Mais l'analyse indique également que la transition ne se fera pas automatiquement.
Des obstacles importants doivent d'abord être surmontés, tant du point de vue économique et technologique qu'institutionnel, et il faut agir dès que possible. Le projet HyWays associe des entreprises, des instituts de recherche et des agences gouvernementales de dix pays européens. À l'issue d'une série de plus de 50 ateliers, le projet a abouti à une feuille de route pour l'analyse des incidences potentielles, sur l'économie, la société et l'environnement de l'UE, du recours à grande échelle à l'hydrogène, sur le court et le long terme, assortie d'un plan d'action indiquant les modalités à suivre pour concrétiser ce programme. Le rapport est publié au moment où les États membres doivent approuver un nouveau partenariat de recherche entre secteurs public et privé, d'un montant de 940 millions d'euros, pour le développement de la filière hydrogène et des piles à combustible.
Le projet HyWays a produit une feuille de route fondée sur l'analyse de la situation nationale en Allemagne, en Espagne, en Finlande, en France, en Grèce, en Italie, en Norvège, aux Pays-Bas, en Pologne et au Royaume-Uni, ainsi qu'un plan d'action indiquant les mesures à prendre pour accroître le recours à l'hydrogène.
L'hydrogène est une des options les plus réalistes pour améliorer la viabilité écologique et économique dans les transports, en particulier le transport de voyageurs, les utilitaires légers et les autobus. Toutefois, le recours à cette forme d'énergie nécessite des changements progressifs sur l'ensemble du système énergétique, et donc une planification rigoureuse à ce stade. La période de transition offre à l'Europe l'occasion de prendre la tête du développement de la filière hydrogène, de la technologie des piles à combustible et de leurs applications dans les transports et l'approvisionnement énergétique. Les défis sont importants et il faut agir aussi judicieusement que rapidement pour que l'Europe ne paie pas le prix d'une entrée tardive sur le marché.
Le coût des applications finales de l'hydrogène, en particulier dans le transport routier, doit être réduit considérablement pour être compétitif. Parallèlement, il faut des programmes d'aides en faveur des technologies pour les utilisations finales de l'hydrogène et de la construction des infrastructures correspondantes. Le projet comporte des simulations détaillées de grande qualité qui permettent la comparaison entre les dépenses liées à la production et à la distribution d'hydrogène ainsi qu'à la construction des véhicules correspondants, d'une part, et les économies associées au remplacement progressif des véhicules conventionnels et à la réduction correspondante de la consommation de carburants classiques, d'autre part ; il ressort de ces simulations que le seuil de rentabilité serait atteint entre 2025 et 2035. La feuille de route HyWays prévoit qu'en 2030, on comptera 16 millions de voitures roulant à l'hydrogène, et que l'investissement cumulatif total dans les infrastructures représentera environ 60 milliards d'euros.
L'étude examine les différents modes de production d'hydrogène envisageables et relève des attitudes divergentes dans l'UE. Tous les pays étudiés ont choisi la production d'hydrogène à partir du gaz naturel, de la biomasse et de l'énergie éolienne. L'énergie nucléaire est considérée comme une option en France, en Finlande, en Espagne, en Pologne et au Royaume-Uni, alors que l'utilisation du charbon est exclue en Finlande, en France et en Norvège. Le rapport montre que la production d'hydrogène à partir de combustibles fossiles, en faisant appel au piégeage et au stockage du carbone, pourrait apporter une contribution significative à la réduction des émissions de CO2. En outre, l'introduction de l'hydrogène dans le système énergétique offre l'occasion d'accroître la part des énergies renouvelables, et promeut le recours à grande échelle à des ressources intermittentes telles que l'énergie éolienne, du fait de son utilisation comme stockage temporaire d'énergie.
Cette étude prospective arrive au moment où les avancées technologiques en matière de production et de stockage de l'hydrogène se multiplient. Une société américaine, Nanoptek, a par exemple mis au point une méthode de production d'hydrogène à moindre coût, grâce à l'énergie solaire. Ce procédé pourrait rivaliser avec la production d'hydrogène à partir de gaz naturel, la méthode la moins chère utilisée actuellement. Et ce, sans produire de gaz à effet de serre. Le procédé en question utilise le titane, matériau relativement abondant et bon marché, pour absorber la lumière du soleil. Le matériau a été modifié pour absorber davantage d'énergie solaire, afin d'augmenter la rentabilité du procédé. Avec cette méthode, l'hydrogène peut être produit à faible coût et à proximité de son lieu d'utilisation, limitant ainsi les dépenses énergétiques supplémentaires.
De leur côté, des chercheurs japonais ont réussi à stocker de l'hydrogène dans un réservoir en aluminium sous forme de particules d'aluminium hydrogéné, molécule développée par le groupe de recherche. Lorsqu'il est chauffé à 80°C le composé relâche de l'hydrogène sous forme de gaz. Expérimentalement, on a pu extraire 9,3 litres d'hydrogène d'un réservoir mesurant 4 cm x 6 cm et d'une épaisseur de 5,5 mm. Ceci représente une contenance supérieure de 43 % par rapport à l'alliage lanthane-nickel (LaNi5) habituellement utilisé pour le stockage de l'hydrogène. Le groupe espère améliorer les propriétés du système afin que l'aluminium hydrogéné libère le gaz à 60°C, ce qui permettrait une utilisation directe de la chaleur rejetée par les appareils électroniques et donc une alimentation par piles à combustibles d'instruments portables comme les téléphones ou les ordinateurs. Japan Steel Works espère également utiliser cette technologie pour développer des réservoirs destinés à des véhicules roulant grâce à des piles à combustibles. A volume égal, cette méthode permettrait de stocker 3,6 fois plus d'hydrogène que des bonbonnes pressurisées à 35 MPa. La distance parcourue pourrait alors atteindre les 650 km pour un réservoir de 90 litres qui ne péserait que 110 kg, au lieu de 200 kg actuellement.
Aujourd'hui, la question n'est plus de savoir si l'hydrogène deviendra le grand vecteur énergétique de ce siècle mais quand ! Souhaitons que nos constructeurs automobiles, qui ont raté le virage du moteur hybride consentent un effort de recherche suffisant pour développer, à l'horizon 2040, des voitures hydrogène sûres, compétitives et totalement respectueuses de l'environnement.
René Trégouët
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
