Bilan

La course à l’hydrogène vert s’accélère

Son succès dépendra de la transition vers une production durable compétitive. Plusieurs projets en Suisse s’y attellent.

Site de production d’hydrogène par électrolyse (projet REFHYNE) en Allemagne.

Crédits: Andreas Rentz/Getty Images

Les énergies vertes, un simple déplacement du problème environnemental? On est en droit de se poser la question. Dans un contexte de réduction drastique des valeurs cibles d’émissions de CO2 des parcs automobiles suisses (95 g de CO2 au km depuis 2020 contre 130 g auparavant) et européens, la mobilité à l’hydrogène est observée de près. Et pour cause: basé sur la combustion du dihydrogène (H2) et du dioxygène (O2), le moteur à hydrogène ne produit que de l’énergie et de l’eau.

On pourrait atteindre le coût de production de 2 euros le kilogramme, compétitif avec l’hydrogène gris.

Saurabh Tembhurne, cofondateur de la startup SoHHytec

Difficile pour autant de parler de neutralité carbone de l’hydrogène. Tout comme l’empreinte écologique d’un véhicule électrique (hors matières premières)dépend de la manière de produire l’électricité (plus de 60% d’électricité d’origine fossile dans le monde), celle d’une voiture à hydrogène reste largement tributaire d’une énergie produite aujourd’hui à 95% par vaporeformage du méthane. Un processus chimique lourd, énergivore et particulièrement polluant, qui, bien que très variable, émet entre 10 et 15 kilogrammes de CO2 par kilogramme d’hydrogène produit. Soit pour un véhicule roulant à l’hydrogène gris, une pollution à la production du carburant de 90 g à 140 g de CO2 au kilomètre, équivalente aux émissions d’un véhicule thermique de moyenne cylindrée.

Investissements massifs

L’alternative est pourtant connue depuis longtemps. L’hydrogène s’obtient de manière plus écologique par électrolyse, un procédé beaucoup moins polluant, mais aussi nettement plus cher. Selon l’ADEME (agence de la transition écologique en France), avec un mix électrique très décarbonné (comme celui de la France ou de la Suisse), la production d’un kilo d’hydrogène vert ne dégage plus que 2,8 kilos de CO2, soit environ cinq fois moins que par vaporeformage.

Pour remédier à cette situation, les puissances européennes investissent massivement dans des filières d’hydrogène vert, à l’image de la France (7 milliards d’euros annoncés) ou de l’Allemagne (9 milliards), qui vise 5 gigawatts d’hydrogène en provenance d’énergies renouvelables d’ici à 2030. Avec un enjeu central: être compétitif avec l’hydrogène dit «gris» issu du méthane et produit autour de 2 fr. le kilo.

Prototype d’«arbre artificiel» qui produit de l’hydrogène grâce à la lumière du soleil. (Photo: DR)


En Suisse, la société Energie Gruyère Hydrogen Power, filiale de Gruyère Energie, a annoncé cette année un projet de centrale de production d’hydrogène vert à Bulle, avec un budget entre 6 et 8 millions. Sur la question de la compétitivité, Patrick Sudan, responsable de projets stratégiques à Gruyère Energie, reste évasif: «On ne donne pas de chiffres sur notre coût de revient, mais la baisse de ce dernier reste limitée par le prix de l’électricité, qui représente l’essentiel du coût. L’idéal serait à l’avenir de tourner avec des excédents de renouvelables. Pour cela, il faudra que le photovoltaïque accélère sa progression et en finir avec le blocage des projets éoliens dans le pays.»

En l’attente, le coût de l’hydrogène produit par électrolyse reste élevé. Saurabh Tembhurne, cofondateur à l’EPFL de la startup SoHHytec, se livre à une estimation «entre 9,6 et 11 fr. le kilo». Soit cinq fois le coût de production de l’hydrogène gris.

1600 camions sur les routes

Si Saurabh Tembhurne en parle si facilement, c’est qu’il développe un «arbre artificiel» produisant de l’hydrogène directement avec la lumière du soleil grâce à des cellules photo-électrochimiques de nouvelle génération. Un procédé qui restitue 21% de l’énergie solaire reçue, contre 9% pour un panneau photovoltaïque classique et qui permet déjà d’obtenir de l’hydrogène vert autour de 5 fr. Saurabh Tembhurne espère rapidement faire beaucoup mieux : «On a actuellement cinq arbres. Mais si nous lançons la fabrication d’une centaine d’arbres, le coût du matériel spécialisé va baisser drastiquement. Selon notre calcul, on pourrait alors atteindre le coût de production de 2 euros le kilogramme, compétitif avec le gris.»



La question est d’autant plus importante pour la Suisse que le pays s’est engagé dans un projet pionnier de mobilité par hydrogène pour le transport routier de marchandises, incluant notamment les principaux distributeurs Coop et Migros et le maillage du territoire par des pompes à hydrogène dans les stations (déjà huit installées). Ce sont près de 1600 camions à hydrogène Hyundai qui devraient circuler d’ici à 2025. La société Hydrospider (détenue essentiellement par Alpiq et H2 Energy) produit l’hydrogène vert pour ce projet à partir d’une première installation de 2 MW dont l’électricité provient d’une centrale hydroélectrique sur l’Aar, au fil de l’eau. Nicolas Crettenand, responsable des opérations, estime être «proche de la compétitivité avec l’hydrogène gris. On retrouve notre hydrogène à la station-service Coop à Crissier à 12,5 fr. le kilo, compressé à 350 bars.» De quoi régater avec le gazole, ou encore avec l’hydrogène gris en prix à la pompe (livré compressé à seulement 200 bars autour de 10 fr. le kilo), mais encore loin du coût de production de ce dernier, pour rappel autour de 2 fr.

La question de l’approvisionnement

Toutefois, pour Nicolas Crettenand, des économies d’échelle sont en vue: «La nouvelle génération d’électrolyseurs à échange de protons est en plein développement, et on sera plus compétitifs quand les installations seront plus grandes, avec des projets à 10 MW, et en rapprochant la production du lieu de consommation.»

Reste une inconnue, si l’hydrogène vert se généralisait: comment faire face à une hausse importante des besoins en électricité renouvelable (pour l’électrolyse), sur un marché déjà tendu? «C’est une question qui vaut la peine d’être posée. En théorie, on aurait les moyens de fournir toute l’énergie nécessaire à partir du renouvelable, mais concrètement, à moyen terme, une concurrence risque d’avoir lieu. Ce pourquoi il faut penser la répartition énergétique globalement: en termes d’approvisionnement électrique, de mobilité et pour les bâtiments.»

Joan Plancade
Joan Plancade

JOURNALISTE

Lui écrire

Journaliste économique et d’investigation pour Bilan, observateur critique de la scène tech suisse et internationale, Joan Plancade s’intéresse aux tendances de fonds qui redessinent l’économie et la société. Parmi les premiers journalistes romands à écrire sur la blockchain -Ethereum en particulier- ses sujets de prédilection portent en outre sur l'impact de la digitalisation, les enjeux de la transition énergétique et le marché du travail.

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