« L'hydrogène est un puissant gaz à effet de serre lorsqu'il fuite dans l'atmosphère » a-t-il déclaré à Euractiv. « Il a une courte durée de vie mais, à masse égale, il est 200 fois plus néfaste que le dioxyde de carbone (CO2) ».
À ceci près qu'en général, l'hydrogène étant un gaz très peu dense, il doit être comprimé ou liquéfié, ce qui nécessite le recours à une quantité importante d'énergie qui, elle, peut ne pas être aussi propre. Par ailleurs, si l'hydrogène est abondant, il est rarement présent à l'état pur dans la nature.
L'hydrogène n'a pas d'effet de serre direct mais est un gaz climatique indirect qui induit des perturbations du méthane, de l'ozone et de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, trois puissants gaz à effet de serre.
Du côté de son usage, on peut également considérer que l'hydrogène est une énergie propre. Lorsqu'il est utilisé dans une pile à combustible pour produire de l'électricité, il ne rejette que de l'eau, aucune émission polluante.
1 - Un problème de compétitivité
Car l'hydrogène est très cher à produire. L'électrolyse est deux à trois fois plus coûteuse que le vaporeformage, lui-même plus onéreux que les carburants fossiles. Ce gaz occupe aussi un grand volume et est inflammable, ce qui complique son transport et son stockage.
Autrement dit, du puits à la roue, la voiture à l'hydrogène nécessite quatre fois plus d'énergie qu'elle n'est capable d'en produire. Si les ventes de voitures électriques ne cessent de progresser, celles des véhicules hydrogène sont encore au point mort.
L'hydrogène produit porte l'appellation d'hydrogène vert. Cette technique de production engendre alors très peu d'émissions de gaz à effet de serre. L'hydrogène vert représente environ 2 % de la production mondiale. Ses coûts de production sont actuellement plus élevés que ceux de l'hydrogène gris.
L'hydrogène permet de n'émettre aucune pollution au moment de son utilisation dans les voitures ou les trains. Il rejette, pour seul déchet, de l'eau. En revanche, ce type d'énergie est moins vertueux quand il s'agit d'en produire.
L'inconvénient des piles à hydrogène est le coût assez élevé des matériaux utilisés pour produire les catalyseurs. En outre, le rendement de ce type de système est inférieur à celui du stockage de l'énergie dans des batteries. Le processus de production de l'hydrogène nécessite également un certain apport d'énergie.
L'hydrogène est considéré comme un « vecteur énergétique » car il offre la possibilité après avoir été produit, d'être stocké, transporté et utilisé. L'énergie contenue dans l'hydrogène peut être récupérée de deux manières : en le brûlant ou par une pile à combustible.
En ce qui concerne l'usage, Mobilité Hydrogène France estime que 250 stations pourraient être installées à horizon 2024, ce qui permettrait la circulation de 120 000 véhicules, majoritairement utilitaires, poids lourds, cars et bus.
Lorsqu'on utilise pour l'électrolyse une électricité exclusivement d'origine renouvelable (hydraulique, éolienne ou photovoltaïque), c'est de l'hydrogène vert, dit « renouvelable ».
L'hydrogène est un gaz qui est difficile à stocker car il est tellement petit et léger qu'il se faufile partout et il nécessite d'importants moyens techniques pour le stocker à température basse et à très haute pression.
Les véhicules à hydrogène fonctionnent grâce à une pile à combustible qui produit de l'électricité à partir d'hydrogène. Ces véhicules n'émettent aucun gaz à effet de serre en fonctionnement, ils ne rejettent que de la vapeur d'eau.
Les atomes d'hydrogène sont juste des protons. Les protons sont les seules particules composites stables pouvant être formées à partir de quarks. Ainsi, dès que l'Univers primordial est suffisamment froid pour que les quarks soient dans un état lié, vous obtenez beaucoup de protons, c'est-à-dire beaucoup d'hydrogène.
est l'élément chimique le plus abondant dans l'univers. On le trouve dans la composition du Soleil, des étoiles, des planètes gazeuses. Sur notre planète, on a noté quelques émanations d'hydrogène naturel, mais non exploitables en quantités significatives et à des coûts compétitifs.
La problématique de la demande d'énergie
Le problème du rendement des voitures à hydrogène, c'est la demande supérieure d'énergie. Passer l'entièreté du parc automobile mondial vers la voiture électrique nécessite des adaptations (mais pas tant que cela comme on peut le voir avec le réseau électrique français).
Faible efficacité due à d'importantes pertes d'énergie
Lorsque vous transportez l'hydrogène jusqu'à une station-service, les pertes sont encore plus importantes et, même si vous pouvez éviter l'étape du transport, le coût du stockage est également élevé.
Le réservoir au cœur du système
L'hydrogène peut altérer certains matériaux. Ces derniers doivent en outre pouvoir résister aux pressions importantes (700 bars) qui permettent de stocker le gaz, mais aussi aux chocs en cas d'accident du véhicule.
Le nucléaire comme solution
À ce titre, l'énergie nucléaire - dont le facteur s'élève à 75% en France contre 22% pour l'éolien - semble être le seul moyen pour augmenter les volumes de production, faire baisser le prix de l'hydrogène et surtout, produire de l'énergie réellement verte.
Quel est le prix d'un plein d'hydogène ? Les voitures à hydrogène vert embarquent environ 6 kg d'hydrogène. Le kilo étant actuellement facturé entre 10 et 15 euros, il faut donc compter entre 60 et 90 euros.
L'hydrogène en tant que carburant automobile est produit par un traitement approprié, comme l'électrolyse de l'eau. Il s'agit de la décomposition de l'eau en ions d'hydrogène et d'oxygène purs sous l'influence d'un courant électrique qui la traverse..
ENGIE se positionne comme un acteur majeur de l'hydrogène renouvelable, en étant présent sur l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, de la production d'énergies renouvelables aux utilisations finales.
Il existe trois méthodes pour fabriquer de l'hydrogène : l'électrolyse de l'eau, le reformage du gaz (ou vaporeformage) et la pyrolyse de méthane.
Ainsi, pour produire un kg d'hydrogène, il faut 58.7 kWh d'électricité, mais l'énergie électrique qui en résulte n'est que de 13.4 kWh comme le montre le graphique ci-dessous.