Plan de relance : l'avenir est-il vraiment à l'hydrogène ?

Plan de relance : l'avenir est-il vraiment à l'hydrogène ?
Environnement / Ecologie

SOUS PRESSION - Les deux milliards d’euros que la France va investir dans l’hydrogène mettront un coup d’accélérateur à une filière d’avenir, mais pas forcément pour tous les usages. C'est d'ailleurs pour l'automobile que son potentiel est aujourd’hui le moins crédible.

Sur le papier, l'hydrogène n'a que des vertus. C'est l'élément chimique le plus courant sur terre, et sa combustion n'émet que de la vapeur d'eau pour seul résidu. De quoi expliquer que depuis plus de quarante ans on décrive l’hydrogène comme “l’énergie de demain”.

Seul gros défaut : s’il est partout, l’hydrogène n’existe pas à l’état naturel, il faut le produire, le transporter, des procédés coûteux en terme d’énergie et d’empreinte environnementale, qui réduisent quelque peu le champ des possibles de l’hydrogène comme futur souhaitable.

Stocker les énergies solaires et éoliennes

Mettons d’abord de côté les usages industriels de l’hydrogène. C’est aujourd’hui l’essentiel de son utilisation, dans la chimie, le raffinage, la production d’engrais. Ces usages-là ne sont pas concernés par le plan de relance, et ne devraient pas changer. L’enjeu aujourd’hui est de développer l’hydrogène comme source d’énergie verte. 

Pour ce faire, c’est une révolution qui doit se mettre en marche. Aujourd’hui, l’essentiel de l’hydrogène utilisé en France est produit à partir d’énergies fossiles, gaz, pétrole, ou charbon. La promesse de “l’hydrogène vert”, c’est de passer à l’électrolyse, pour extraire l’hydrogène de l’eau, un procédé nettement plus propre, sinon qu’il utilise énormément d’électricité.

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L’idée serait donc d’utiliser comme source d’énergie le solaire, l’éolien, ou l’hydro-électrique, des énergies renouvelables qui feraient baisser drastiquement le bilan carbone de l’hydrogène ainsi produit. Surtout, ce dernier pourrait devenir un moyen de stocker l’énergie produite de manière intermittente par les éoliennes ou les panneaux solaires, pour l’utiliser quand on en a besoin, et pas juste en plein jour ou quand le vent souffle. Un projet dont le réalisme économique reste quand même à confirmer, dans un pays où le nucléaire fournit, jour et nuit, et à la demande, une énergie déjà décarbonée. 

Automobile : large avantage à la batterie

Si la promesse d’un futur propulsé par l’hydrogène appelle le plus souvent l’image d’un conducteur faisant le plein de sa voiture à une pompe à hydrogène, il va falloir en changer de paradigme, et pour cause : pour l’automobile, le compte n’y est pas. Sans même rentrer dans la problématique d’un réseau d’approvisionnement à développer de zéro ou presque, la voiture à hydrogène a aujourd’hui face à elle une concurrente redoutable : la voiture électrique à batterie, qui a depuis dix à vingt ans franchi des caps technologiques qui l’ont rendu plus efficace, moins chère, et bien plus verte.

Plus efficace d’abord, parce que le circuit de l’énergie est bien plus court. Ici, nul besoin d’aller à une pompe, et donc de subir le coût financier et écologique du stockage et de l’acheminement de l’hydrogène. Au quotidien, une voiture à batterie utilise un réseau électrique qui existe déjà, il n’y a que pour les grands trajets qu’il faut créer des bornes, sans besoin là non plus de réinventer le réseau qui va avec. 

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Surtout, l’électrique réduit les opérations intermédiaires, qui font fondre l’efficacité du système du côté de l’hydrogène, où on utilise de l’électricité pour le produire, pour qu’en bout de chaîne la pile à combustible de l’automobile ne le retransforme en électricité. En terme d’efficacité énergétique pure, le procédé entraînerait 70% environ de déperditions entre l’énergie utilisée et celle délivrée à la roue. C’est mieux que pour un moteur essence ou diesel, mais très loin de l’électrique à batteries.

Même problème du côté de l’empreinte environnementale. Si les batteries des véhicules électriques ont un coût carbone bien réel au moment de leur production, il se lisse avec le temps, pour tomber en dessous d’une voiture thermique équivalente une fois passée la barre des 50.000 kilomètres parcourus environ. Pour l’hydrogène, c’est un peu la double peine : chaque plein d’hydrogène ajoute à l’empreinte environnementale, moins massive et sans les émissions d’un équivalent essence ou diesel, mais là encore bien moins vertueuse qu’une électrique.

Idem du côté de l’autonomie, où les courbes se rejoignent désormais. Dans les faits, les quelques voitures à pile à combustible disponibles sur le marché affichent des autonomies de berline à essence, environ 600 kilomètres… autonomie déjà rattrapée par l’état de l’art de la voiture électrique. 

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L’hydrogène avait aussi pour avantage de permettre de faire un plein en quelques minutes seulement, beaucoup plus rapidement qu’une recharge de batterie complète, mais cet écart s’est considérablement réduit avec le temps. Désormais, les technologies de charge rapide délivrent aujourd’hui des charges complètes ou presque en quelques dizaines de minutes.

Sur la route, sur les rails, dans les airs, la piste utilitaire

Toujours dans la mobilité, l'hydrogène affiche toutefois de larges avantages quand il permet de remplacer une énergie fossile principalement, que ce soit pour remplacer le fuel lourd dans les navires-cargo, ou pour donner des ailes à de futurs avions “verts”, débarrassés de leurs moteurs à kérosène, et pour lesquels le poids des batteries n’en fait pas une alternative crédible jusque-là. Idem pour des trains évoluant sur des lignes qui ne sont pas électrifiées, où l’hydrogène remplacerait le diesel. 

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Camions et autocars à pile à combustible pourraient aussi afficher à la fois une mobilité zéro-émission, et une autonomie dépassant le millier de kilomètres, sans équivalent jusque-là pour des véhicules à batterie. C’est cette mobilité là que le plan de relance veut encourager. Pour que, après quarante ans de promesses, le futur de l’hydrogène ne rate pas sa chance de devenir un futur proche.

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