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Interview de Bruno Mansuy (ERH2-Bretagne) :

Les technologies de l’hydrogène et des piles à combustible ont été utilisées, dès 1960, dans les premiers satellites spatiaux. Elles permettent non seulement de stocker l’énergie (en particulier les énergies renouvelables) sans aucune émissions de CO2, mais également d’alimenter des groupes électrogènes et tous types de véhicules électriques (bus, bateaux, sous-marins, satellites, trains, chariots élévateurs, camions, etc.), via une pile à combustible. Ces technologies permettent d’obtenir pour les automobiles, une autonomie de 500 à 800 kilomètres (comparée aux 100 kilomètres d’un véhicule électrique à batteries) et une durée de recharge de 3 à 5 minutes à la pompe (comparée aux 5 à 8 heures pour les batteries des véhicules électriques).

Comment fonctionne le stockage d’énergie à base d’hydrogène ?

Le stockage d’énergie à base d’hydrogène fonctionne simplement en utilisant l’énergie électrique (issue des énergies renouvelables ou non) à travers une électrolyse de l’eau (H2O). Elle permet d’obtenir deux gaz : du dioxygène (O2) et du dihydrogène (H2). Ces deux gaz peuvent ensuite être stockés de quelques heures à quelques mois (en cavité souterraine par exemple). L’hydrogène est le plus important de ces deux gaz, l’oxygène pouvant être capté ensuite dans l’atmosphère.

Par un procédé inverse de l’électrolyse, l’hydrogène et l’oxygène sont réutilisés dans une pile à combustible pour générer de l’électricité, de la chaleur et de l’eau.

Tout au long de la chaîne de production, stockage et réutilisation de l’hydrogène via une pile à combustible, il n’y a aucune émission de CO2, ce qui en fait un vecteur d’énergie propre par excellence.

Ainsi, lorsque le soleil, le vent ou encore les énergies marines fournissent de l’électricité et que la demande en électricité sur le réseau est faible, celle-ci est convertie en hydrogène. Lorsque la production d’énergies renouvelables diminue et que la demande en électricité est forte (pointes de consommation et creux de production), l’hydrogène est injecté dans une pile à combustible (ou un moteur à explosion) afin de fournir de l’électricité et ainsi de lisser les pointes.

Enfin, l’hydrogène produit peut aussi être valorisé par l’industrie comme produit chimique (raffinerie pétrolière par exemple), ou dans des véhicules électriques de toutes sortes.

Pourquoi l’hydrogène est-elle, selon vous, la solution de stockage d’avenir par excellence ?

L’hydrogène est la solution de stockage d’avenir par excellence : parce que c’est la méthode de stockage qui permet le plus de souplesse comparée à toute les autres, de quelques heures à quelques mois, pour une énergie stockée pouvant aller jusqu’à 1 TWh en cavité souterraine.

L’hydrogène permet aussi de stocker, de transporter (par un réseau gazier spécifique ou en mélange avec le gaz naturel par le réseau gazier actuel) et de réutiliser l’énergie, sans émission de CO2. Le transport de l’énergie grâce au vecteur hydrogène à travers un réseau gazier est une façon bien plus économe de transporter l’énergie comparée au réseau électrique et aux pertes en lignes que celui-ci génère.

Il existe plus de 1 500 kilomètres de réseau gazier hydrogène en Europe et autant aux USA, sur lesquels sont implantés des stations services à hydrogène. D’ailleurs, le réseau gazier français du XVIIe siècle jusqu’au milieu du XXe siècle transportait déjà de l’hydrogène pour alimenter les becs de lumière à Paris et dans d’autres grandes villes.

Enfin, l’hydrogène permet d’alimenter tous les types de véhicules électriques existants et à venir, tout en conservant l’autonomie et la durée de recharge des véhicules actuels.

Qu’entendez-vous par l’expression « économie de l’hydrogène » ?

Il y a déjà un marché de l’hydrogène industriel, celui-ci est utilisé pour l’élaboration de produits chimiques, dans les raffineries pétrolières, dans l’industrie agroalimentaire, dans la verrerie, la chaudronnerie, etc.

Le marché actuel de l’hydrogène :

  • 51 % pour la production d’ammoniac (NH3) ;
  • 45 % pour le raffinage des hydrocarbures (il existe un raffinage plus poussé, donc un carburant moins polluant, en utilisant plus d’hydrogène) ;
  • 3 % dans la chimie ;
  • 1 % pour d’autres utilisations.

L’hydrogène sera indispensable dans des usages stratégiques connus actuellement :

  • productions d’ammoniac et d’acide nitrique stratégiques pour la préparation d’engrais ;
  • en substitution des carburants liquides ;
  • dans toutes les formes de transport.

La nouvelle économie de l’hydrogène se met actuellement en place, notamment pour remplacer les produits pétroliers et gaziers en Europe. Cette volonté politique européenne est lentement répercutée au niveau national.

Quelles sont les applications possibles pour le stockage d’hydrogène ?

Les différentes applications possibles pour le stockage d’hydrogène sont le stockage de l’énergie, d’origine renouvelable ou non ; la production d’électricité via une pile à combustible ; l’alimentation de véhicules électriques de grande autonomie ; le transport de l’énergie sous forme d’hydrogène ; les bâtiments à énergie positive (dans lesquels l’hydrogène permettrait de stocker l’énergie renouvelable et d’alimenter les véhicules, la pile à combustible du bâtiment et du véhicule viendraient en appui de la production d’électricité).

Quelles sont aujourd’hui les réalisations concrètes dans le domaine ?

En ce qui concerne le stockage de l’énergie, l’Ile d’Utsira en Norvège utilise ce système pour stocker l’énergie éolienne. En Corse, l’hydrogène permet de stocker l’énergie photovoltaïque (plateforme MYRTE). À Penzlau en Allemagne, il permet de stocker l’énergie issue d’un parc éolien. L’hydrogène est, également, utilisé dans une station-service hydrogène comme combustible pour les bus et des voitures.

En Espagne, en Angleterre et dans la plupart des pays industrialisées, des projets de démonstrations sont, actuellement, en cours.

Enfin, plus de 200 voitures et plus de 50 bus électriques à l’hydrogène sont en circulation dans la plupart des grandes villes européennes.

Pourquoi ces technologies ne sont-elles pas très développées en France par rapport à d’autres pays d’Europe et du monde ?

Cela est dû à une méconnaissance du sujet par les politiques et les acteurs économiques, à une absence de volonté politique, à une frilosité des constructeurs automobiles français et à une réglementation inadaptée aux nouveaux usages de l’hydrogène, et ceci malgré une forte implication de la Commission européenne (la réglementation européenne pour les véhicules hydrogène date de 2008) et de la filière nationale.

Conclusion

La réduction de la dépendance énergétique européenne et française aux produits pétroliers et gaziers, les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre par les industries, les bâtiments et les véhicules, ainsi que la relance de l’activité économique et industrielle de la France doivent nous inciter à développer dès aujourd’hui dans cette nouvelle économie de l’hydrogène qui participera à la troisième révolution industrielle de l’énergie.

Par la production d’énergie renouvelable décentralisée, le stockage de l’énergie intermittente ou non (sous forme d’hydrogène entre autres), le transport de l’énergie (électricité, gaz naturel, hydrogène), les réseaux énergétique intelligents (qui intégreront des compteurs très intelligents, permettant d’acheter et de revendre son énergie, en temps réel, à n’importe quel opérateur via un réseau informatique/électrique, de type peer to peer), et les applications qui en découlent pour les véhicules électriques et les bâtiments à énergie positive, nous pourrons offrir à la France la relance industrielle et économique dont elle a expressément besoin.


Bruno Mansuy
2 août 2012


De formation initiale dans l’économie et la gestion, Bruno Mansuy a exercé le métier de comptable pendant 8 années dans des compagnies financières et en Cabinet d’expertise comptable. Passionné par les sciences depuis toujours, il reprend ses études en cours du soir à l’Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) pour étudier les sciences de la matière. Il intègre ensuite l’Université des sciences de Rennes 1 où il se spécialise dans 2 domaines : la physique et chimie quantique appliquée aux matériaux, et l’astrophysique. Après 7 années de reprise d’étude, il choisit de transmettre son savoir à des élèves malades ou blessés du centre hospitalier universitaire de Rennes. Depuis 2002, il est aussi enseignant au centre de formation d’apprentis de Saint-Malo et se consacre aux énergies renouvelables et aux technologies H2 et PAC. Il consacre presque tout son temps libre au pôle de compétences régional sur l’hydrogène et les piles à combustible ERH2-Bretagne (dont il est le fondateur) et à la filière nationale AFHYPAC afin de sensibiliser les politiques, d’organiser des rencontres avec les acteurs économiques, et de monter des projets de démonstration sur le territoire breton.

Le pôle de compétences régional sur l’hydrogène et les piles à combustible ERH2-Bretagne s’est créé fin 2009 en axant ses recherches sur 3 piliers indissociables liés à l’énergie : le développement des EnR, le stockage de l’énergie (sous forme d’hydrogène entre autres) et les réseaux énergétiques intelligents. ERH2-Bretagne est basé sur un modèle de cluster regroupant des laboratoires de recherche, des entreprises, des collectivités publiques et des établissements d’enseignement. Le comité scientifique compte actuellement 11 scientifiques (chercheurs, ingénieurs, enseignants, chefs d’entreprises) dont le professeur André DARCHEN de l’ENSC de Rennes, Christophe Le VISAGE de la SAS Stratégies Mers et Littoral et Rémi CHAMPEAUX de la société Hy-génération. Les services que nous offrons aux adhérents sont, notamment, de la veille technologique, économique, réglementaire et stratégique, des études générales et spécifiques et des montages de projets. Notre objectif est de participer à l’émergence d’une filière hydrogène et piles à combustible liée à la filière énergies marines et renouvelables ainsi qu’à la filière véhicules décarbonnés, en lien avec la filière hydrogène et piles à combustible nationale l’AFHYPAC. Un observatoire est mis à disposition du public sur www.ERH2-Bretagne.com
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