{"id":11444,"date":"2020-12-01T22:55:09","date_gmt":"2020-12-01T21:55:09","guid":{"rendered":"https:\/\/largeur.com\/?p=11444"},"modified":"2022-01-26T16:05:42","modified_gmt":"2022-01-26T15:05:42","slug":"energie-4","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/largeur.com\/?p=11444","title":{"rendered":"Hydrog\u00e8ne: la Suisse \u00e0 la pointe"},"content":{"rendered":"

Une version de cet article r\u00e9alis\u00e9 par Large Network est parue dans\u00a0PME Magazine<\/a>.<\/p>\n

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C\u2019est un \u00e9l\u00e9ment-cl\u00e9 des plans de relance propos\u00e9s par certains pays europ\u00e9ens pour contrer les effets n\u00e9fastes de la pand\u00e9mie de Covid-19 sur l\u2019\u00e9conomie: l\u2019hydrog\u00e8ne. A elles seules, la France et l\u2019Allemagne vont investir plus de 15 milliards d\u2019euros ces prochaines ann\u00e9es pour promouvoir le d\u00e9veloppement de technologies li\u00e9es \u00e0 cette technologie. Pourquoi cet engouement? Les espoirs plac\u00e9s dans l\u2019hydrog\u00e8ne visent une industrie avec beaucoup moins, voire aucunes, \u00e9missions de CO2<\/sub>. D\u2019un c\u00f4t\u00e9, gr\u00e2ce \u00e0 son utilisation dans des piles \u00e0 combustible pour les v\u00e9hicules, y compris pour les avions et les bateaux, et de l\u2019autre, gr\u00e2ce \u00e0 sa capacit\u00e9 \u00e0 \u00abstocker\u00bb de l\u2019\u00e9nergie. Ainsi, de l\u2019\u00e9nergie produite en trop grandes quantit\u00e9s dans un endroit donn\u00e9, par exemple par des panneaux solaires, pourra \u00eatre utilis\u00e9e pour cr\u00e9er de l\u2019hydrog\u00e8ne qui sera alors stock\u00e9 sous forme liquide ou gazeuse. Ensuite, l\u2019hydrog\u00e8ne pourra \u00eatre \u00e0 nouveau transform\u00e9 en source d\u2019\u00e9nergie selon les besoins. Lorsque ce processus se fait \u00e0 partir d\u2019une source d\u2019\u00e9nergie renouvelable, on parle d\u2019hydrog\u00e8ne \u00abvert\u00bb (voir l\u2019encadr\u00e9).<\/p>\n

Le potentiel est immense, au point que le cabinet d\u2019analyse Bloomberg New Energy Finance estime que l\u2019hydrog\u00e8ne pourrait, d\u2019ici \u00e0 2050, r\u00e9pondre \u00e0 pr\u00e8s du quart des besoins \u00e9nerg\u00e9tiques mondiaux. De son c\u00f4t\u00e9, la Commission europ\u00e9enne veut que l\u2019hydrog\u00e8ne \u00abvert\u00bb devienne d\u2019ici l\u00e0, la base de 15% de ses besoins d\u2019\u00e9nergies. \u00abDepuis cinq ans, les pays asiatiques, notamment la Chine et le Japon, investissent massivement dans l\u2019hydrog\u00e8ne, analyse Hubert Girault, responsable du Laboratoire d\u2019\u00e9lectrochimie physique et analytique \u00e0 l\u2019Ecole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Lausanne (EPFL). Les pays europ\u00e9ens ne veulent pas commettre la m\u00eame erreur qu\u2019avec le solaire ou les batteries ion-lithium pour lesquels ils ont perdu la bataille technologique.\u00bb Le chercheur soul\u00e8ve un autre aspect fondamental pour l\u2019Europe en ce qui concerne les applications dans la mobilit\u00e9: contrairement aux batteries lithium-ion qui n\u00e9cessitent comme mati\u00e8res premi\u00e8res des m\u00e9taux comme le cobalt ou des terres rares – qu\u2019il faut pour la plupart importer et dont le march\u00e9 est domin\u00e9 par des soci\u00e9t\u00e9s chinoises – les piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne peuvent \u00eatre fabriqu\u00e9es principalement avec des ressources locales.<\/p>\n

Il y a aussi d\u2019autres avantages par rapport aux batteries lithium-ion. En effet, les piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne b\u00e9n\u00e9ficient d\u2019une plus grande autonomie et se rechargent plus rapidement: quelques minutes suffisent pour remplir un r\u00e9servoir d\u2019hydrog\u00e8ne. Il y a aussi la question du poids: pour faire fonctionner un utilitaire lourd et assurer ses d\u00e9placements sur de longues distances, il faudrait plusieurs tonnes de batteries lithium-ion. A titre de comparaison, il faudrait compter seulement quelques dizaines de kilos d\u2019hydrog\u00e8ne pour un camion ou un bus.<\/p>\n

Porte d\u2019entr\u00e9e pour le march\u00e9 europ\u00e9en<\/strong><\/p>\n

C\u2019est dans ce secteur des poids lourds que la Suisse s\u2019impose comme un pays pionnier en Europe. Ainsi, en juillet, le groupe p\u00e9trolier Avia a ouvert une station-service \u00e0 hydrog\u00e8ne \u00e0 Saint-Gall. Ce n\u2019est pas la premi\u00e8re du pays, le groupe Coop en avait ouvert une \u00e0 Hunzenschwil\u00a0(AG) en 2016 mais, cette fois, il s\u2019agit d\u2019une vraie offensive. D\u2019ici \u00e0 la fin de l\u2019ann\u00e9e, cinq autres stations doivent suivre, dont une \u00e0 Lausanne. Ces projets sont port\u00e9s par l\u2019association Mobilit\u00e9 H2 Suisse, un groupement d\u2019une dizaine d\u2019entreprises actives dans la logistique dont Avia, Coop ou Migros. L\u2019hydrog\u00e8ne dans ces stations-service est fourni par Hydrospider, une soci\u00e9t\u00e9 d\u00e9tenue \u00e0 45% par Avia, les autres parts appartenant \u00e0 la soci\u00e9t\u00e9 zurichoise H2 Energy, active dans les technologies li\u00e9es \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne, ainsi qu\u2019\u00e0 la multinationale allemande Linde. Il est produit \u00e0 partir d\u2019\u00e9nergie hydraulique en Suisse.<\/p>\n

Cette nouvelle infrastructure alimentera en premier lieu 50 camions \u00e9lectriques \u00e0 hydrog\u00e8ne du constructeur automobile cor\u00e9en Hyundai qui seront d\u00e9ploy\u00e9s sur les routes suisses d\u2019ici la fin de l\u2019ann\u00e9e. Ces poids lourds peuvent \u00eatre lou\u00e9s par les partenaires de Mobilit\u00e9 H2 Suisse. Selon Tony Staub, porte-parole de l\u2019association, 1’600 camions Hyundai doivent ainsi \u00eatre disponibles d\u2019ici \u00e0 2025. Le choix de la Suisse n\u2019est pas anodin, comme le rappelle Hubert Girault du Laboratoire d\u2019\u00e9lectrochimie physique et analytique \u00e0 l\u2019EPFL: \u00abLa taxe sur le trafic des poids lourds ne s\u2019applique pas aux v\u00e9hicules non polluants. Le co\u00fbt kilom\u00e9trique d\u2019un camion \u00e0 hydrog\u00e8ne devient alors comparable \u00e0 celui d\u2019un camion roulant au diesel.\u00a0Hyundai fait de la Suisse sa porte d\u2019entr\u00e9e sur le march\u00e9 europ\u00e9en pour ses camions de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration.\u00bb<\/p>\n

P\u00f4le valaisan<\/strong><\/p>\n

Le savoir-faire suisse ne date pas d\u2019hier (voir l\u2019encadr\u00e9). Depuis 12 ans d\u00e9j\u00e0, l\u2019entreprise lausannoise Green GT produit des piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne \u00e0 haute puissance. Elle a par exemple d\u00e9velopp\u00e9 une voiture de course qui participera en 2024 \u00e0 la comp\u00e9tition automobile prestigieuse Les 24 Heures du Mans. \u00abLe sport est pour nous une vitrine qui nous permet de montrer \u00e0 la fois le potentiel de la technologie et sa compatibilit\u00e9 avec l\u2019endurance\u00bb, dit Jean-Fran\u00e7ois Weber, directeur de la soci\u00e9t\u00e9. Le secteur-cl\u00e9 sera le transport routier. Les piles \u00e0 combustible de Green GT sont actuellement utilis\u00e9es dans deux camions prototypes de 44 tonnes (ceux de Hyundai p\u00e8sent 36 tonnes) \u2013 les plus lourds d\u2019Europe. Ces camions sont test\u00e9s en Suisse par Migros et en France par le groupe de grande distribution Carrefour. Une commercialisation est pr\u00e9vue pour 2022 au plus tard.<\/p>\n

Pour Green GT, le v\u00e9ritable d\u00e9collage, c\u2019est maintenant: \u00abQuand nous avons d\u00e9marr\u00e9, le but \u00e9tait d\u2019avoir une technologie pr\u00eate dix ans plus tard. Il y a eu un certain temps de prise de conscience de la part des acteurs \u00e9conomiques et politiques. Maintenant, il y a un nouveau march\u00e9 \u00e0 haut potentiel qui \u00e9clot\u00bb, dit Jean-Fran\u00e7ois Weber. Pour preuve, l\u2019entreprise est en train de construire une usine \u00e0 Collombey-Muraz, \u00e0 c\u00f4t\u00e9 de l\u2019ancienne raffinerie. Il y aura un p\u00f4le d\u00e9di\u00e9 \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne avec comme partenaires, entre autres, Hydrog\u00e8ne Valais pour la fabrication et la distribution du produit. Quant \u00e0 Green GT, son effectif en Suisse va doubler au cours de l\u2019ann\u00e9e prochaine pour passer \u00e0 40 salari\u00e9s. S\u2019y ajoute une quinzaine de collaborateurs dans le Sud de la France pour le d\u00e9veloppement de la branche maritime de l\u2019entreprise, c\u2019est-\u00e0-dire l\u2019emploi des piles \u00e0 combustible dans des bateaux.<\/p>\n

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Une infrastructure \u00e0 construire<\/strong><\/p>\n

Un tel \u00e9cosyst\u00e8me est aussi en train de na\u00eetre autour de l\u2019EPFL. De nombreuses recherches y sont en cours pour am\u00e9liorer la long\u00e9vit\u00e9 des piles \u00e0 combustible ou encore pour produire de l\u2019hydrog\u00e8ne \u00abvert\u00bb en concentrant la lumi\u00e8re du soleil. Quelques start-ups ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9merg\u00e9, comme GRZ Technologies, une soci\u00e9t\u00e9 valaisanne active dans le domaine du stockage d\u2019hydrog\u00e8ne une fois que celui-ci a \u00e9t\u00e9 transform\u00e9 \u00e0 partir d\u2019une source d\u2019\u00e9nergie, qu\u2019elle soit solaire, \u00e9olienne ou hydraulique. Une autre jeune soci\u00e9t\u00e9 qui collabore avec l\u2019EPFL, s\u2019appelle EH Group Engineering. Elle est bas\u00e9e \u00e0 Renens depuis 2017. Elle s\u2019attaque \u00e0 l\u2019un des grands d\u00e9fis que repr\u00e9sentent les piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne: le co\u00fbt. \u00abPour l\u2019instant, un kilowattheure repr\u00e9sente 800 \u00e0 1000 francs. Gr\u00e2ce \u00e0 des cellules \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la pile plus compactes et une plus grande densit\u00e9 de tous les composants, nous pensons arriver, \u00e0 terme, \u00e0 un prix d\u2019environ 100 francs par kilowattheure\u00bb, explique Christopher Brandon, co-fondateur et directeur d\u2019EH Group Engineering. Pour comparaison, le prix du kilowattheure d\u2019une batterie lithium-ion se situe actuellement autour de 150 francs, selon un rapport de BloombergNEF. Pour commercialiser ses piles, la start-up est en train de construire un site de production \u00e0 Nyon.<\/p>\n

L\u2019emploi de l\u2019hydrog\u00e8ne \u00e0 large \u00e9chelle dans le secteur de la mobilit\u00e9 ou pour stocker de l\u2019\u00e9nergie se heurte encore \u00e0 de nombreux obstacles. Outre le prix par kilowattheure, l\u2019infrastructure autour de l\u2019hydrog\u00e8ne reste tr\u00e8s co\u00fbteuse. Sans donner d\u2019indication pr\u00e9cise, le directeur g\u00e9n\u00e9ral d\u2019Avia Patrick Staubli admet que la station-service inaugur\u00e9e r\u00e9cemment \u00e0 Saint-Gall repr\u00e9sente \u00abun investissement important\u00bb. \u00abPour l\u2019instant, tous les projets sont individualis\u00e9s, il s\u2019agit de prototypes. C\u2019est un secteur qui est nouveau pour tout le monde.\u00bb Un autre d\u00e9fi de taille: assurer une production non-polluante de l\u2019hydrog\u00e8ne. \u00abS\u2019il est produit \u00e0 partir d\u2019\u00e9nergies fossiles, comme le gaz naturel, on ne gagnera rien sur le plan des \u00e9missions de CO2<\/sub>. Or actuellement, 95% de l\u2019hydrog\u00e8ne produit dans le monde n\u2019est pas \u2018vert\u2019, car il est produit par reformage\u00bb, explique Hubert Girault de l\u2019EPFL (voir l\u2019encadr\u00e9).<\/p>\n

Selon lui, la Suisse ne pourra jamais produire assez d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 partir de ressources durables pour assurer des besoins \u00e0 grande \u00e9chelle en hydrog\u00e8ne enti\u00e8rement \u00abvert\u00bb. D\u2019o\u00f9 la n\u00e9cessit\u00e9 pour les pays europ\u00e9ens de cr\u00e9er une vraie infrastructure pour transporter l\u2019hydrog\u00e8ne: dans des pipelines sous forme gazeuse, dans des trains ou des camions sous forme liquide. L\u2019une des solutions serait de transformer l\u2019\u00e9nergie renouvelable exc\u00e9dentaire en hydrog\u00e8ne, comme par exemple dans les pays du Sud avec l\u2019\u00e9nergie solaire\u00a0ou les pays du Nord avec l\u2019\u00e9nergie \u00e9olienne,\u00a0puis de l\u2019acheminer dans le reste du continent.<\/p>\n

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Une production pas si verte<\/strong><\/p>\n

Pour l\u2019instant, la production d\u2019hydrog\u00e8ne reste tr\u00e8s polluante. L\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau permet un proc\u00e9d\u00e9 plus propre \u2013 et plus s\u00fbr. <\/em><\/p>\n

Dans l\u2019espace, l\u2019hydrog\u00e8ne repr\u00e9sente l\u2019\u00e9l\u00e9ment chimique le plus courant. Mais sur Terre, il est rarement pur. En effet, il est le plus souvent associ\u00e9 \u00e0 d\u2019autres \u00e9l\u00e9ments comme l\u2019oxyg\u00e8ne (pour former l\u2019eau) ou le carbone (pour former des hydrocarbures). Pour le fabriquer, il faut le s\u00e9parer de ces \u00e9l\u00e9ments. En ce moment, le proc\u00e9d\u00e9 le plus utilis\u00e9 (95% de l\u2019hydrog\u00e8ne produit dans le monde) porte le nom de \u00abreformage\u00bb du gaz \u00e0 la vapeur d\u2019eau. Il s\u2019agit d\u2019une r\u00e9action chimique par laquelle l\u2019hydrog\u00e8ne est s\u00e9par\u00e9 d\u2019un hydrocarbure, notamment du gaz naturel, des gaz r\u00e9siduaires de raffinerie ou du gaz de p\u00e9trole liqu\u00e9fi\u00e9. Puisque ce proc\u00e9d\u00e9 \u00e9met de grandes quantit\u00e9s de CO2<\/sub>, on parle aussi d\u2019hydrog\u00e8ne \u00abgris\u00bb.<\/p>\n

La piste privil\u00e9gi\u00e9e pour obtenir de l\u2019hydrog\u00e8ne \u00abvert\u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire sans \u00e9missions de CO2<\/sub>, est l\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau. Durant ce proc\u00e9d\u00e9, un courant \u00e9lectrique issu de sources renouvelables est pass\u00e9e dans de l’eau, afin de la s\u00e9parer en oxyg\u00e8ne et hydrog\u00e8ne. Pour le retransformer en source d\u2019\u00e9nergie, dans un v\u00e9hicule par exemple, l’hydrog\u00e8ne ainsi r\u00e9cup\u00e9r\u00e9 est pouss\u00e9 \u00e0 travers un catalyseur (souvent compos\u00e9 de platine) dans une pile \u00e0 combustible o\u00f9 il r\u00e9agit avec de l\u2019oxyg\u00e8ne. C\u2019est cette r\u00e9action chimique qui cr\u00e9e l\u2019\u00e9nergie qui sert ensuite \u00e0 alimenter le moteur \u00e9lectrique. Le seul rejet de ce processus est de l\u2019eau sous forme de vapeur. Un d\u00e9fi reste le prix \u00e9lev\u00e9 qui fait que ce proc\u00e9d\u00e9 bas\u00e9 sur l\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau n\u2019est pour l\u2019instant pas rentable \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n

Et quid de la s\u00e9curit\u00e9, l\u2019hydrog\u00e8ne \u00e9tant tr\u00e8s inflammable? Une \u00e9tude de l\u2019Universit\u00e9 de Miami (publi\u00e9e en 2001 d\u00e9j\u00e0) a montr\u00e9 qu\u2019un v\u00e9hicule roulant \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne qui prend feu provoque certes une flamme. Mais elle s\u2019arr\u00eate aussit\u00f4t, car l\u2019hydrog\u00e8ne se volatilise rapidement. En revanche, un v\u00e9hicule roulant \u00e0 l\u2019essence qui prend feu br\u00fble enti\u00e8rement.<\/p>\n

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Origines helv\u00e8tes <\/strong><\/p>\n

Deux grandes inventions li\u00e9es \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne ont vu le jour en Suisse.<\/em><\/p>\n

Diviser l\u2019eau en ses \u00e9l\u00e9ments hydrog\u00e8ne et oxyg\u00e8ne gr\u00e2ce \u00e0 un courant \u00e9lectrique? R\u00e9utiliser ces deux \u00e9l\u00e9ments pour cr\u00e9er \u00e0 nouveau un courant \u00e9lectrique? Le chimiste d\u2019origine allemande naturalis\u00e9 b\u00e2lois Christian Friedrich Sch\u00f6nbein a eu cette id\u00e9e en 1838 d\u00e9j\u00e0. Il est ainsi aujourd\u2019hui reconnu comme l\u2019inventeur de la pile \u00e0 combustible. N\u00e9anmoins, la technologie ne s\u2019est pas impos\u00e9e, car un certain Werner von Siemens a eu \u00e0 peu pr\u00e8s en m\u00eame temps l\u2019id\u00e9e de cr\u00e9er le g\u00e9n\u00e9rateur \u00e9lectrique. Aliment\u00e9 par de la vapeur, cet appareil permettait de cr\u00e9er de l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique plus simplement.<\/p>\n

L\u2019id\u00e9e d\u2019utiliser du gaz pour faire rouler une voiture avait m\u00eame d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 prononc\u00e9e quelques ann\u00e9es auparavant. C\u2019est en 1804 \u00e0 Sion que l\u2019homme politique franco-suisse Fran\u00e7ois Isaac de Rivaz a d\u00e9velopp\u00e9 les premiers moteurs \u00e0 gaz (il utilisait du gaz de houille, aussi appel\u00e9 gaz de charbon). En 1807, il a obtenu le brevet pour le premier moteur \u00e0 combustion interne. Lui aussi devra attendre 200 ans jusqu\u2019\u00e0 ce que son invention soit consid\u00e9r\u00e9e comme cr\u00e9dible pour un usage \u00e0 plus grand \u00e9chelle.<\/p>\n

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Les pays europ\u00e9ens investissent massivement dans les technologies li\u00e9es \u00e0 l\u2019hydrog\u00e8ne, v\u00e9ritable promesse d\u2019une industrie verte dans le futur. La Suisse se positionne comme un march\u00e9 pionnier, notamment dans le domaine du transport routier.<\/p>\n","protected":false},"author":20177,"featured_media":11445,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[1303,1306],"class_list":["post-11444","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-kapital","tag-choix-de-l-editeur","tag-environnement","kapital"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11444","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/20177"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11444"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11444\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11447,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11444\/revisions\/11447"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11445"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11444"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11444"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/largeur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11444"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}