De l'hydrogène gris à l'hydrogène vert, où en est la France ?

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Selon une étude du cabinet Norton Rose Fulbright, en France, près de 900 000 tonnes d’hydrogène sont produites chaque année pour les besoins de l’industrie. Sa production dispose d’un fort potentiel d’exportation qui pourrait atteindre 15 milliards d’euros en 2050. Il est issu à 94 % de ressources fossiles (hydrogène gris), une fabrication propre est donc un véritable enjeu à la fois écologique et économique.

La révolution de l’hydrogène « vert »

L’hydrogène dit « bas-carbone » ou « vert » se produit à partir d’un procédé d’électrolyse à partir de sources d’énergies renouvelables (solaire ou éolien). Plus précisément, il s'agit d'utiliser de l’électricité pour transformer de l'eau en hydrogène. En traversant le liquide, l’électricité perturbe les molécules d’eau (H2O), composées de deux atomes d’hydrogène (H) reliés entre eux par un atome d’oxygène (O), jusqu’à ce qu’une liaison cède et qu’un hydrogène se sépare du reste de la molécule.

En matière d’énergie, l’hydrogène est également un mode de stockage séduisant du surplus de production d’électricité renouvelable grâce au procédé dit « Power to gas ». Opération qui consiste à convertir le surplus d’électricité d’origine renouvelable, en gaz.

Le France compte y consacrer 7 milliards d’euros d’ici à 2030, pour passer à l’échelle industrielle la fabrication des composants, électrolyseurs, réservoirs et piles à combustible, indispensables à la production d’hydrogène à partir de l’eau.

La Programmation Pluriannuelle de l’Energie

Le cadre réglementaire posé par la loi Energie du 8 novembre 201, rend possible la mise en œuvre de la Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE) publié le 23 avril 2020 et réalisable jusqu’en 2028.

Le PPE 2019-2028 s’articule autour de l’hydrogène industriel, l’hydrogène pour la mobilité et l’hydrogène pour le stockage, et délimite dans chacun de ces domaines les résultats de la consommation à échéance 2023 et 2028 : 

De 1 à 10 démonstrateurs (outil de stockage d’énergie) de Power to gas en 2023 et 10 à 100 en 2028, 20 000 à 50 000 véhicules utilitaires légers à hydrogène d’ici à 2028 et 800 à 2 000 véhicules lourds à hydrogène et un taux d’incorporation d’hydrogène décarboné dans l’hydrogène industriel de 20 à 40% en 2028.

Pour atteindre ces objectifs, le PPE dresse différentes mesures :

  • mettre en place un soutien au développement de l’hydrogène décarboné à hauteur de 50 M€ par an et lancer des appels à projet sur la mobilité et la production d’hydrogène à l’aide d’électrolyseurs ;
  • mettre en place en 2020 un système de traçabilité de l’hydrogène décarboné ;
  • prolonger la mesure de sur-amortissement à l’achat de véhicules hydrogène a minima dans les mêmes conditions que pour le gaz naturel pour véhicules ;
  • mobiliser les institutions financières et standardiser les modèles de cofinancement pour les projets de déploiements d’écosystèmes mutualisant au niveau local différents usages (mobilité, industrie, etc.) dans les territoires ;
  • mener avec tous les acteurs concernés une réflexion sur la simplification et l’harmonisation des procédures d’autorisation et d’homologation des bateaux et des solutions d’avitaillement en hydrogène associées ;
  • poursuivre un soutien à l’innovation, en particulier pour accompagner l’industrialisation et le passage à l’échelle des acteurs français

Projets en cours

Divers appels à projets vont rendre possible, le déploiement de plus de 43 stations-service hydrogène et 158 poids lourds, deux projets d’hydrogène fatal (récupération de l'énergie piégée au sein d'un processus de production) par Kem One , trois projets de production sur site par Engie et Hynamics.

D’après le ministère de la Transition Ecologique et Solidaire, l’ensemble de ces projets permettra d’éviter l’émission de 418 tonnes de CO2 sur la durée de vie des installations (15 ans).

Un appel à manifestation d’intérêt doté de 22 millions d’euros, clôturée le 23 mars 2020 vise les autorités organisatrices des transports ferroviaire régionales, afin de développer le train bi mode hydrogène/électrique.

Le Power To Gas

Deux projets en cours utilisent la technologie Power To Gas. Le premier GRHYD, inauguré en 2018 est un projet sur le territoire de la Communauté urbaine de Dunkerque. Le démonstrateur utilise de l'électricité éolienne et alimente une centaine de logements pour le chauffage, l’eau chaude, et la cuisson. Le second, Jupiter 1000, a permis la réalisation des premières injections d’hydrogène dans le son réseau le 20 février 2020 à Fos-sur-Mer.

En permettant l’injection d’hydrogène dans les réseaux existants, le Power to gas permet de valoriser l’électricité renouvelable excédentaire en la stockant au moyen d’infrastructures déjà existantes pour le gaz, ce qui aboutit à une plus grande flexibilité du réseau électrique. Ce dispositif permet également de teste l’utilisation de l’hydrogène dans un cadre industriel.

Une mobilité propre et le développement des écosystèmes territoriaux

Lyon et Pau sont les deux premières villes à expérimenter les bus à hydrogène sur leurs réseaux avec les projets Tethys et Fébus.

La Zero Emission Valley dans la région Auvergne-Rhone-Alpes, portée par la région éponyme, Michelin, Engie, la Banque des Territoires et le Crédit Agricole doit permettre de développer la mobilité hydrogène au niveau régional grâce au déploiement de 20 stations, 1 000 véhicules et 15 électrolyseur dans la région en 2023.

Yannick NADJINGAR-OUVAEV
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