Plan hydrogène : un outil d’avenir pour la transition énergétique

Le Vendredi 1 juin 2018

Crédits : M. Bouquet/Terra
Nicolas Hulot, ministre d’État, ministre de la Transition écologique et solidaire, a présenté, le 1er juin 2018, devant les principaux acteurs de la filière son plan de déploiement de l’hydrogène, outil d’avenir pour la transition énergétique, en plein essor au niveau mondial.
« L’hydrogène peut devenir l’un des piliers d’un modèle énergétique neutre en carbone. Cette molécule, qui renferme énormément d’énergie, va devenir indispensable compte-tenu de l’étendue de ses propriétés : elle permet de stocker l’électricité, d’alimenter des voitures, de recycler du CO2, de rendre les processus industriels plus propres… La France est à la pointe sur cette filière, et je veux lui donner les moyens de conserver son avance au cœur d’une compétition mondiale déjà féroce car elle constitue un atout pour notre indépendance énergétique mais également un immense gisement d’emplois. Le plan Hydrogène doit être l’impulsion qui va mettre en mouvement cette filière d’excellence pour démocratiser, à-terme, les usages de cette énergie dans notre quotidien. »
Nicolas Hulot

L’hydrogène offre des atouts énergétiques qui vont devenir indispensables à la transition écologique

Quels usages ?

  • Stockage : l’hydrogène peut être produit par électrolyse à partir d’eau et d’électricité, et ensuite être stocké ce qui permet donc de stocker l’électricité sous forme de gaz ;
  • Electricité : en l’utilisant dans une pile à combustible, l’hydrogène se transforme en électricité et en eau, ce qui permet de l’utiliser comme un carburant propre pour les voitures sans émission de polluants ni de CO2 ;
  • Gaz vert : il peut être injecté dans le réseau de gaz, mélangé au méthane ;
  • Captage du CO2 : l’hydrogène peut se coupler au CO2 pour fabriquer du méthane de synthèse, qui peut être utilisé comme du gaz normal : il permet donc d’utiliser le gaz carbonique qui s’échappe de certaines usines et de le réutiliser dans les réseaux de gaz ;
     

Dans le cadre de la transition énergétique, le développement de l’hydrogène est couplé à celui des énergies renouvelables

D’une part, les usages de l’hydrogène ne sont vertueux que si l’hydrogène est produit à partir d’une électricité décarbonée. D’autre part, le développement des énergies renouvelables, intermittentes, exige de faire preuve d’innovation pour stocker l’électricité produite et pour la réutiliser au moment où on en a besoin. Ce développement est essentiel pour atteindre la neutralité carbone. Le défi du stockage est traité par plusieurs filières : les batteries, mais aussi l’hydrogène qui offre des perspectives multiples et prometteuses. L’hydrogène représente une solution pour arriver à 100% d’énergies renouvelables.

Cet hydrogène vert permettra en outre de rendre plus propres nos processus industriels : aujourd’hui l’hydrogène est utilisé principalement dans l’industrie (raffinage, chimie, engrais…) et sa production avec des gaz fossiles représente une fraction importante des émissions de gaz à effet de serre de nos entreprises industrielles.

La filière française est en avance et compte de nombreux industriels de premier rang mondial, présents sur toute la chaine de valeur. Le plan de déploiement de l’hydrogène veut donc capitaliser sur ces atouts pour développer les avantages industriels français et préparer le déploiement massif de cette molécule indispensable à la transition énergétique.

Le plan de déploiement de l’hydrogène est organisé autour de 3 grands axes

Dès 2019, 100 M€ seront dédiés aux premiers déploiements de l’hydrogène dans l’industrie, la mobilité et l’énergie. C’est l’ADEME qui pilotera le déploiement de ces crédits et accompagnera les projets et acteurs de la filière partout en France.

L’hydrogène en 10 points

  L’hydrogène en 10 points

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1 - L’hydrogène : qu’est-ce que c’est ?

L’hydrogène est un gaz inodore et incolore. De tous les éléments chimiques, c’est le plus léger. Il a été présent dès les premiers instants de l’Univers, où on le trouve encore en abondance. Sur Terre, il est rarement présent à l’état pur, mais il entre dans la composition de l’eau et des hydrocarbures.

2 - Quels usages ?

L’hydrogène est principalement utilisé dans la production d’ammoniac (pour les engrais), de méthanol, de carburant et pour le raffinage de produits pétroliers. Le marché mondial de l’hydrogène industriel s’élève à 60 millions de tonnes par an et le marché français à près de 1 million de tonnes.

3 - Un fort potentiel

L’hydrogène, qui renferme trois fois plus d’énergie que l’essence, est considéré par certains comme le « carburant du futur ». Utilisé avec une pile à combustible, pour produire de l'électricité, l’hydrogène est utilisable comme « vecteur d’énergie » pour les transports, la production d’électricité et le stockage d’énergie.

4 - Stockage des EnR

L'hydrogène est le moyen de stockage des énergies renouvelables électriques intermittentes le plus prometteur. Il permettra de stocker l'électricité produite par l'éolien ou le solaire de manière

à faire coïncider l'offre et la demande. Et ouvrira ainsi de nouvelles perspectives pour l’autoconsommation des EnR.

5 - Comment le produit-on ?

Pour produire de l’hydrogène, il faut un composant contenant de l’hydrogène (gaz naturel, pétrole, charbon, eau) et une source d’énergie (hydrocarbures ou électricité). Aujourd’hui les méthodes utilisées (le reformage du gaz naturel par de la vapeur d’eau surchauffée ou la la gazéification par combustion) émettent du CO2, mais demain l’électrolyse de l’eau sera propre pour l’environnement, même si cette méthode est onéreuse pour l’instant.

6 - Quels risques ?

Un cadre spécifique pour les stations-service distribuant de l’hydrogène va être mis en œuvre pour clarifier les réglementations relatives à la sécurité et à la prévention des risques : l’hydrogène est inflammable mais le retour d’expérience permet désormais d’avoir des normes adaptées.

7 - Vers une production décarbonée ?

95 % de l’hydrogène est encore produit à partir d’énergies fossiles. Cette solution, la plus rentable, émet beaucoup de CO2. A contrario, le développement à un coût abordable de « l’hydrogène vert » (produit par électrolyse à partir de sources d’énergies renouvelables) permettra à très court terme de :

• rendre la décarbonation économiquement intéressante pour les industries fortement émettrices de CO2 (verrerie, sidérurgie, ciment) ;

• accélérer la décarbonation des transports.

8 - Un plan d’action gouvernemental

Présenté le 1er juin 2018 par Nicolas Hulot, le plan hydrogène fixe des objectifs de développement de la filière :

• décarbonation de l’hydrogène industriel : 10 % d’ici 2023 et 20 à 40 % d’ici 2028 ;

• développement de la mobilité hydrogène avec, notamment, le déploiement de flottes territoriales – 5 000 véhicules légers, 200 véhicules lourds (bus, camions, TER, bateaux) – et la construction de 100 stations de distribution d’ici 2023. Parallèlement, le Gouvernement poursuit sa politique de recherche et d’innovation. 100 M€ seront mobilisés dès 2019. L’action sera pilotée par l’ADEME pour permettre le déploiement de la filière.

9 – Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) des zones non interconnectées

Le Gouvernement souhaite donner un signal fort en faveur de l’hydrogène en proposant des objectifs liés à l’hydrogène dans la seconde programmation pluriannuelle de l’énergie de certaines zones non interconnectées où le stockage doit d’ores et déjà être développé sur le réseau.

10 - Horizon 2050

En France, à l’horizon 2050, l’hydrogène pourrait répondre à 20 % de la demande d’énergie finale et réduire les émissions annuelles de CO2 de 55 millions de tonnes. L’hydrogène et les piles à combustible vont permettre de créer une industrie à part entière qui pourrait représenter un chiffre d’affaires d’environ 40 Md€ et plus de 150 000 emplois, compensant le risque de perte d’emplois qui pèse actuellement sur le secteur automobile (étude McKinsey).