On parle beaucoup de l’hydrogène depuis quelques temps comme alternative aux énergies fossiles pour le transport notamment. le gouvernement français a investi pas moins de 7 milliards d’euros dans le cadre du plan de relance « France Relance » en 2020. Pourquoi tant d’intérêt pour cette technologie ? Et qu’en est-il réellement ?
La technologie « hydrogène » comporte un attrait incontestable : elle permet de produire de l’électricité (suite à un mélange du dihydrogène avec le dioxygène de l’air dans une pile à combustible) en générant uniquement de la vapeur d’eau en sortie. Mais encore faut-il produire cet hydrogène. La technologie de loin la plus courante (95 %) actuellement, appelée « vaporeformage » nécessite des combustibles fossiles tels que le méthane : selon le CEA, « cette réaction chimique casse les molécules d’hydrocarbures en présence de vapeur d’eau, de chaleur et d’un catalyseur, pour en libérer l’hydrogène. Mais cette méthode a l’inconvénient de produire du dioxyde de carbone. » Une autre méthode privilégiée, toujours selon le CEA, consiste à électrolyser l’eau : « L’électrolyse permet de décomposer chimiquement l’eau en dioxygène et dihydrogène grâce à l’action d’un courant électrique ». Pas d’émissions de dioxyde carbone dans ce cas-là, à partir du moment où l’électricité utilisée est décarbonée (nucléaire ou énergies renouvelable) ce qui est déjà en grande partie le cas en France. De plus, dans un monde amené à développer les énergies renouvelables, il semble intéressant de pouvoir utiliser ce « vecteur d’énergie » qu’est l’hydrogène pour le stockage inhérent à l’intermittence de ces technologies. Sauf que.
Sauf qu’il est à l’heure actuelle environ 4 fois plus cher de produire de l’hydrogène que par vaporeformage.
De plus, il y a une grosse perte de rendement d’un bout à l’autre de la chaîne. Avec les technologies actuelles, on ne récupère que 30 à 40 % de l’électricité en sortie. Pour schématiser, il faut en effet transformer l’électricité en hydrogène puis retransformer l’hydrogène en électricité pour la pile à combustible. A chacune de ces étapes, il y a des pertes. Bien sûr, il ne faut omettre le fait que ce rendement est amené à s’améliorer grâce aux efforts de R&D mais cela donne au moins une idée du chemin à parcourir.
Pour donner un ordre de grandeur, s’il l’on voulait remplacer tous les véhicules routiers actuels par des véhicules fonctionnant à l’hydrogène, il faudrait doubler la production électrique ce qui pose un défi gigantesque. La voiture à hydrogène consomme 2 à 3 fois plus d’électricité que la voiture électrique traditionnelle. Un avantage important en revanche est que les voitures à hydrogène ont une plus grande autonomie et se rechargent facilement. Cela peut donc avoir un intérêt certain pour les véhicules parcourant de longues distance : les poids lourds ou les bus de périphérie par exemple. Quid de l’avion à hydrogène ? Une étude montre que pour alimenter tous les avions en hydrogène « vert » (issu d’énergies décarbonées) qui transitent par l’aéroport Roissy-CDG, il faudrait soit 5000 km² d’éoliennes (soit la surface du département des Bouches du Rhône), soit 1000 km² de panneau solaire (soit 10 fois la superficie de la ville de Paris), soit 16 réacteurs nucléaires.
Source : podcast « y’a le feu au lac », épisode 15)
| Avantages | Inconvénients |
| émissions de CO2 quasi-nulles | technologie très chère à l’heure actuelle |
| meilleure autonomie des piles à combustibles par rapport aux batteries | consommation électrique très importante à l’heure actuelle |
| vitesse de chargement des véhicules à hydrogène plus rapide | |