Hydrogène à bord

Miracle ou mirage ?

Depuis l’année dernière, on compte deux catamarans de plaisance équipés d’un système à hydrogène. Fountaine Pajot et Sunreef Yachts sont donc les premiers constructeurs de multicoques de grande croisière à tenter le pari de naviguer sans aucune émission de CO2 grâce à des réservoirs d’hydrogène et à une pile à combustible. Du côté des acteurs du transport de passagers et de marchandises, ça bouge également : le constructeur Green Navy promet un premier catamaran zéro émissions pour 2025. Reste que la transition gazole-hydrogène n’a rien d’évident. La production d’hydrogène vert, son stockage et la technologie de conversion en électricité demandent beaucoup de technicité. Le stockage de ce carburant dans nos marinas sous forme de classiques stations-service représente également un sacré défi…

Le catamaran Energy Observer (ici en Martinique en 2020) est sans conteste le premier voilier à avoir validé au long cours le principe de la pile à combustible. ©Energy Observer

Publié le 28/06/2024

Par Norbert Conchin et Emmanuel van Deth

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Numéro : HS22

Parution : juil. / août 2024

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Avant de grimper à bord de nos multicoques, intéressons-nous d’abord à ce qui se passe à terre ; si de nombreux acteurs majeurs de l’industrie se tournent vers la production d’hydrogène, ce n’est pas seulement pour viabiliser la mobilité électrique et répondre aux objectifs ambitieux de réduction des gaz à effet de serre. C’est également pour accompagner et optimiser le développement de la production d’énergie verte – en particulier le solaire et l’éolien. Avec respectivement 24 et 17 % d’augmentation de production électrique en 2023, ces deux sources d’énergie atteignent désormais près de 15 % du mix mondial. Un des prochains défis sera de gérer le niveau de production, forcément fluctuant ; le surplus d’électricité qui ne serait pas consommé directement pourrait servir à produire de l’hydrogène par électrolyse. Il deviendrait possible de stocker une énergie propre plutôt que de la perdre.

Les différents modes de production de l’hydrogène

L’hydrogène (H) est un gaz très léger dont la formule chimique est H2. Très inflammable, il est inodore, incolore, non toxique et non corrosif. A l’état naturel, il est généralement combiné avec d’autres atomes : on le trouve notamment dans l’eau (H2O), le pétrole (hydrocarbures HC) ou encore le gaz naturel (composition CH4). Des procédés chimiques permettent de séparer l’hydrogène de ces éléments auxquels il est associé.

On distingue ces différentes méthodes grâce à des codes couleurs – encore variables selon les pays dans l’attente d’un consensus mondial.
- L’hydrogène vert est fabriqué par électrolyse de l’eau à partir d’électricité provenant uniquement d’énergies renouvelables.
- L’hydrogène gris est fabriqué par procédés thermochimiques avec comme matières premières des sources fossiles (charbon ou gaz naturel).
- L’hydrogène bleu est fabriqué de la même manière que l’hydrogène gris, à la différence que le CO2 émis lors de la fabrication sera capté pour être réutilisé ou stocké.
- L’hydrogène jaune, plus spécifique à la France, est fabriqué par électrolyse comme l’hydrogène vert, mais l’électricité provient essentiellement de l’énergie nucléaire.

La consommation mondiale d’hydrogène est aujourd’hui d’environ 100 millions de tonnes, représentant moins de 2 % de la consommation mondiale 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 ce gaz peut être récupérée de deux manières : en le brûlant ou par une pile à combustible. Il sert par ailleurs comme intrant dans certains procédés utilisés dans l’industrie. Grâce à l’avènement de nouvelles technologies – en particulier des piles à hydrogène –, l’hydrogène offre un large panel d’usages, du stockage de l’énergie à la fourniture d’électricité pour des bâtiments ou encore pour l’alimentation de véhicules.