Énergie : Mac Lesggy explique pourquoi on ne peut pas encore miser sur l'hydrogène

On nous rebat les oreilles avec l’hydrogène, présentée comme une solution alternative. Pas un jour se passe sans une annonce de bus, stations-service, camions à hydrogène. Et on nous dit que c’est la panacée pour faire fonctionner voitures individuelles et camions, en remplacement du diesel et de l’essence. C’est vrai que c’est une énergie non polluante. Dans une voiture, vous remplissez le réservoir d’hydrogène sous pression, cet hydrogène alimente une pile à combustible, là en se combinant avec l’oxygène de l’air, il va se créer un courant d’électrons qui va lui-même alimenter un moteur électrique.

Ce moteur ne rejette pas de gaz carbonique, et dans la pile à combustible, la combinaison hydrogène H2 et oxygène O2 crée de la vapeur d’eau H2O. Donc au niveau de la voiture et du camion, l'impact écologique au km est de zéro. On oublie juste un paramètre, c’est que l’hydrogène, H2, est un gaz très rare sur Terre. L’atome hydrogène, lui, est partout, mais toujours combiné : à l’oxygène c’est l’eau (H2O), au carbone c’est le gaz naturel (CH4), à l’oxygène et au carbone c’est le glucose, par exemple (C6H1206), base du vivant. Mais l’hydrogène tout seul sous sa forme pure H2, c’est une autre paire de manche. Il faut le fabriquer.

On le fabrique à 95% en faisant réagir du gaz naturel, du méthane et de la vapeur d’eau. On obtient d’un côté de l’hydrogène en gaz (H2) et de l’autre du gaz carbonique (CO2). Résultat, pour une tonne d’hydrogène produit, on émet, selon les procédés, entre 9 et 20 tonnes de CO2. Donc on voit bien que cette filière hydrogène ne fait que déplacer le problème des émissions de CO2. Au lieu qu’il sorte du pot d’échappement d’une voiture thermique, il sort de la cheminée de l’usine de fabrication de l’hydrogène.

L’électrolyse de l’eau

Il y a bien un moyen plus propre de produire de l’hydrogène : l’électrolyse de l’eau. On plonge deux électrodes dans de l’eau, on fait passer un courant, il se dégage de l’hydrogène à la cathode et de l’oxygène à l’anode, on l’a tous fait au lycée. Cela marche très bien... sur la paillasse d’un laboratoire. Mais à l’échelle industrielle il y a deux problèmes : d’abord les électrodes s’usent très vite, il faut les remplacer, cela coûte cher (cet hydrogène est quatre à six fois plus cher à produire que le précédent) et puis surtout le rendement global de cette filière est très faible : il faut 4 kWh d’électricité pour délivrer 1 kWh efficace pour le véhicule. 25% de rendement. Le mieux pour l’instant c’est d’utiliser directement cette électricité pour la mettre dans une batterie de véhicule électrique.

Avec de l'électricité

Cette fois-ci, il faut des quantités énormes d’électricité, il importe donc que celle-ci soit propre : il n’y a que l’électricité nucléaire, éolienne, solaire ou des barrages qui émettent peu de CO2 lors de sa fabrication. Dans le monde entier, on recherche des alternatives à ces deux procédés. 

Citons par exemple, la pyrolyse du méthane à haute température, comme dans un four à pyrolyse. On chauffe à plus de 1.000 degrés le méthane pour récupérer d’un côté de l’hydrogène-gaz, de l’autre du carbone pur, du noir de carbone produit très recherché. Aucun dégagement de gaz carbonique. Alors, les recherches avancent, mais on est très loin du stade industriel. Il y a plein de pistes, mais les technologies ne sont pas mûres. Et si on commençait par apprendre à fabriquer de l’hydrogène propre, décarboné, avant de s’occuper des voitures, bus ou camions ? Arrêtons de mettre la charrue avant les bœufs.

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