En savoir plus sur l'hydrogène

Il n'est pas toujours facile de s'y retrouver dans le domaine de l'hydrogène! Nous avons donc rassemblé quelques informations pour vous aider à y voir plus clair.

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NOS HÉROS DE L'HYDROGÈNE
Hassen Rachedi - HRS
Hassen Rachedi

Chaque héros a une histoire extraordinaire - voici celle de Hassen Rachedi, PDG et fondateur de HRS (Hydrogen Refueling Solutions), qui travaille dans le domaine de l'hydrogène depuis cinq ans.

Léa : Pouvez-vous me dire quel était votre domaine d'activité avant de vous engager dans l'hydrogène ?

J'ai suivi une formation de chaudronnier et j'ai commencé ma carrière en intérim en tant que tuyauteur et chef d'équipe. Après une formation de chargé d'affaires, j'ai décidé en 2004 de créer ma propre entreprise, qui s'appelait à l'époque TSM (Tuyauterie Service Maintenance), dans l'agglomération grenobloise. L'entreprise s'est engagée dans l'hydrogène en 2008.

Peter Parker est devenu Spiderman après une morsure d'araignée radioactive ; quelle morsure avec l'hydrogène ?

En 2008, j'ai rencontré l'hydrogène lorsqu'un grand opérateur français m'a demandé de construire des stations de remplissage d'hydrogène, composées essentiellement de tuyauterie.En une dizaine d'années, nous avons développé un vrai savoir-faire, à tel point qu'en 2019, nous avons changé de stratégie pour nous concentrer sur le développement de stations clés en main intégrant la conception, l'installation et la maintenance. TSM devient Hydrogen Refueling Solutions et en février 2021, pour aller plus loin dans l'aventure, nous levons un montant record de 97,3 M€ sur le marché Euronext Growth pour accélérer notre développement.

Batman a le Joker, Peter Pan, le capitaine Crochet ... contre quoi vous battez-vous au quotidien ?

Je me bats POUR le bien-être de mes salariés, pour qu'ils aient du plaisir à travailler au quotidien, qu'ils donnent le meilleur d'eux-mêmes et qu'ils profitent au maximum de la vie ! J'ai mis en place la semaine de quatre jours depuis le 5 décembre 2022 !

L'hydrogène est-il l'avenir ?

La mobilité électrique est appelée à jouer un rôle croissant dans la lutte contre le changement climatique et la pollution de l'air, car elle ne génère aucune émission de CO2 et de particules pendant son utilisation. Les deux technologies de véhicules électriques développées et commercialisées par les constructeurs automobiles sont importantes et doivent être combinées : les véhicules à batterie et les véhicules à hydrogène. Je suis convaincu que l'hydrogène a un rôle clé à jouer dans la transition énergétique. L'hydrogène vert nous apportera l'indépendance énergétique, car nous pouvons le produire, le stocker et l'utiliser à la demande. L'hydrogène prend tout son sens dans le domaine des transports lourds (trains, camions, etc.) et des usages intensifs (chariots élévateurs, taxis, etc.). Dans les transports, l'utilisation de l'hydrogène permet de repousser les limites des technologies à batterie et d'obtenir de meilleures performances des véhicules électriques en termes d'autonomie (500 à 700 kilomètres), de temps de charge (5 minutes environ) et d'encombrement du véhicule. Cela en fait une solution complémentaire aux batteries pour les véhicules lourds et les flottes commerciales, qui parcourent de longues distances, avec une utilisation intensive, et qui ont besoin d'une charge utile suffisante. Les deux technologies n'ont donc pas besoin d'être en concurrence ! Au final, ce qui est important, c'est de souligner que les véhicules à pile à combustible donneront du pouvoir d'achat aux consommateurs avec le kilo d'hydrogène en 2023 estimé entre 4 et 5 euros le kilo à la pompe. Sachant qu'une voiture particulière transporte 6 kilos pour une autonomie de 700 km, un plein reviendra à moins de 30 euros.

Pourquoi HRS est-elle pionnière dans son domaine ?

L'entreprise a été créée en 2008 et au départ nous étions intégrateurs de stations d'hydrogène pour un grand opérateur.Nous sommes un pure player des stations de ravitaillement en hydrogène. Nous sommes dédiés au développement de ce produit pour le produire à grande échelle et rendre l'hydrogène plus accessible.Avec l'arrivée sur le marché des véhicules à pile à combustible, le développement des stations de ravitaillement est un réel besoin. Le déploiement des véhicules et des stations doit être synchronisé. Avec notre nouveau site de production, qui sera livré cette année, toujours dans la région de Grenoble, nous allons tripler notre capacité de production : 180 stations par an seront construites, soit l'équivalent de toutes celles installées en Europe au cours des dix dernières années ! Nous avons construit une zone de test de 2 000 m² et sommes impliqués dans plusieurs grands projets européens pour le développement de notre industrie.

Si tu étais un super héros, qui serais-tu ?

Celui qui a une grande capacité d'endurance ! Je dirais Aquaman !

En conclusion ?

Je voudrais conclure par le mot "coopération". C'est à mon sens la clé de l'émergence de notre industrie. C'est la coopération entre les différents acteurs de la chaîne de valeur de l'hydrogène (producteurs, fabricants, équipementiers...) qui permettra de créer des écosystèmes et d'accélérer le déploiement de notre chaîne de combustible.

Chaque héros a une histoire extraordinaire - voici celle de Hassen Rachedi, PDG et fondateur de HRS (Hydrogen Refueling Solutions), qui travaille dans le domaine de l'hydrogène depuis cinq ans. ‍ Léa : Pouvez-vous me dire quel était votre domaine d'activité avant de vous engager dans l'hydrogène ? J'ai suivi une formation de chaudronnier et j'ai commencé ma carrière en intérim en tant que tuyauteur et chef d'équipe. Après une formation de chargé d'affaires, j'ai décidé en 2004 de créer ma propre entreprise, qui s'appelait à l'époque TSM (Tuyauterie Service Maintenance), dans l'agglomération grenobloise. L'entreprise s'est engagée dans l'hydrogène en 2008. ‍ Peter Parker est devenu Spiderman après une morsure d'araignée radioactive ; quelle morsure avec l'hydrogène ? En 2008, j'ai rencontré l'hydrogène lorsqu'un grand opérateur français m'a demandé de construire des stations de remplissage d'hydrogène, composées essentiellement de tuyauterie.En une dizaine d'années, nous avons développé un vrai savoir-faire, à tel point qu'en 2019, nous avons changé de stratégie pour nous concentrer sur le développement de stations clés en main intégrant la conception, l'installation et la maintenance. TSM devient Hydrogen Refueling Solutions et en février 2021, pour aller plus loin dans l'aventure, nous levons un montant record de 97,3 M€ sur le marché Euronext Growth pour accélérer notre développement. ‍ Batman a le Joker, Peter Pan, le capitaine Crochet ... contre quoi vous battez-vous au quotidien ? Je me bats POUR le bien-être de mes salariés, pour qu'ils aient du plaisir à travailler au quotidien, qu'ils donnent le meilleur d'eux-mêmes et qu'ils profitent au maximum de la vie ! J'ai mis en place la semaine de quatre jours depuis le 5 décembre 2022 ! ‍ L'hydrogène est-il l'avenir ? La mobilité électrique est appelée à jouer un rôle croissant dans la lutte contre le changement climatique et la pollution de l'air, car elle ne génère aucune émission de CO2 et de particules pendant son utilisation. Les deux technologies de véhicules électriques développées et commercialisées par les constructeurs automobiles sont importantes et doivent être combinées : les véhicules à batterie et les véhicules à hydrogène. Je suis convaincu que l'hydrogène a un rôle clé à jouer dans la transition énergétique. L'hydrogène vert nous apportera l'indépendance énergétique, car nous pouvons le produire, le stocker et l'utiliser à la demande. L'hydrogène prend tout son sens dans le domaine des transports lourds (trains, camions, etc.) et des usages intensifs (chariots élévateurs, taxis, etc.). Dans les transports, l'utilisation de l'hydrogène permet de repousser les limites des technologies à batterie et d'obtenir de meilleures performances des véhicules électriques en termes d'autonomie (500 à 700 kilomètres), de temps de charge (5 minutes environ) et d'encombrement du véhicule. Cela en fait une solution complémentaire aux batteries pour les véhicules lourds et les flottes commerciales, qui parcourent de longues distances, avec une utilisation intensive, et qui ont besoin d'une charge utile suffisante. Les deux technologies n'ont donc pas besoin d'être en concurrence ! Au final, ce qui est important, c'est de souligner que les véhicules à pile à combustible donneront du pouvoir d'achat aux consommateurs avec le kilo d'hydrogène en 2023 estimé entre 4 et 5 euros le kilo à la pompe. Sachant qu'une voiture particulière transporte 6 kilos pour une autonomie de 700 km, un plein reviendra à moins de 30 euros. ‍ Pourquoi HRS est-elle pionnière dans son domaine ? L'entreprise a été créée en 2008 et au départ nous étions intégrateurs de stations d'hydrogène pour un grand opérateur.Nous sommes un pure player des stations de ravitaillement en hydrogène. Nous sommes dédiés au développement de ce produit pour le produire à grande échelle et rendre l'hydrogène plus accessible.Avec l'arrivée sur le marché des véhicules à pile à combustible, le développement des stations de ravitaillement est un réel besoin. Le déploiement des véhicules et des stations doit être synchronisé. Avec notre nouveau site de production, qui sera livré cette année, toujours dans la région de Grenoble, nous allons tripler notre capacité de production : 180 stations par an seront construites, soit l'équivalent de toutes celles installées en Europe au cours des dix dernières années ! Nous avons construit une zone de test de 2 000 m² et sommes impliqués dans plusieurs grands projets européens pour le développement de notre industrie. ‍ Si tu étais un super héros, qui serais-tu ? Celui qui a une grande capacité d'endurance ! Je dirais Aquaman ! ‍ En conclusion ? Je voudrais conclure par le mot "coopération". C'est à mon sens la clé de l'émergence de notre industrie. C'est la coopération entre les différents acteurs de la chaîne de valeur de l'hydrogène (producteurs, fabricants, équipementiers...) qui permettra de créer des écosystèmes et d'accélérer le déploiement de notre chaîne de combustible.

Konrad Uebel - Edgar
Konrad Uebel

L'innovation numérique est la clé du nouveau marché de l'hydrogène vert. Voici le point de vue de Konrad Uebel, PDG de FI Freiberg Institut GmbH et d'Edgar, une plateforme de pointe utilisée par les fabricants de stations de ravitaillement en hydrogène pour simuler, dimensionner et optimiser les configurations HRS.

Selon vous, quelle est la place de l'hydrogène dans notre système énergétique ?

L'hydrogène vert occupe une position centrale dans la transformation du secteur de l'énergie vers un avenir où l'approvisionnement en énergie ne produira aucune émission. Son importance réside dans le fait qu'il s'agit d'une source d'énergie fiable, transportable et abordable, avec une capacité de stockage à long terme. En outre, l'hydrogène vert joue un rôle crucial dans les efforts de décarbonisation des industries, les applications de mobilité des poids lourds, et sert de composant majeur dans la future économie circulaire avec des cycles d'hydrocarbures sans émissions.

Selon vous, quels sont les défis à relever sur le marché de l'hydrogène ?

Pour réaliser pleinement le potentiel de l'hydrogène, nous devons relever plusieurs défis. Tout d'abord, il est essentiel de réduire les coûts du système (LCOH) en augmentant la production en série et en développant l'installation de sources d'énergie renouvelables bon marché. Deuxièmement, nous devons développer un marché solide pour le commerce et l'utilisation de l'hydrogène vert, y compris son application dans les stations de ravitaillement en hydrogène (HRS) pour diverses solutions de mobilité. Enfin, l'évaluation des données des installations pilotes et l'extension simultanée des projets à l'échelle du MW, avec le soutien du financement public dans la phase initiale du marché, revêtent une importance considérable pour stimuler la croissance du secteur de l'hydrogène.

Comment voyez-vous la croissance du marché ?

Le marché de l'hydrogène est appelé à connaître une croissance substantielle, sous l'impulsion des stratégies nationales en matière d'hydrogène et des limites législatives correspondantes, telles que la directive sur les véhicules propres et les règlements de l'UE en matière d'infrastructures. En outre, l'émergence de technologies prometteuses alimentera la demande croissante d'hydrogène vert dans divers secteurs, notamment l'industrie chimique, l'industrie, la mobilité et le logement. À l'heure actuelle, nous assistons à la formation de petits groupes d'hydrogène localisés dont l'approvisionnement et la consommation sont décentralisés et qui seront éventuellement reliés par des pipelines d'hydrogène, créant ainsi un marché mondial pour les réseaux d'approvisionnement et de distribution utilisant des navires, des pipelines ou le rail.

Pourriez-vous nous dire pourquoi les outils numériques et intelligents sont nécessaires dans le monde de l'hydrogène ?

Les outils numériques et intelligents sont impératifs dans le monde de l'hydrogène en raison de la complexité croissante des futurs systèmes énergétiques. L'intégration d'énergies renouvelables fluctuantes et la nécessité de stocker l'énergie à court et à long terme exigent une planification et une exploitation sophistiquées. Les simulations dynamiques sont essentielles pour modéliser et évaluer avec précision ces systèmes complexes. L'application de l'intelligence informatique et de la puissance de calcul garantit des solutions opportunes et optimisées, permettant une prise de décision et une mise en œuvre plus rapides, ainsi que des économies de ressources et de coûts.

Et c'est là que votre produit intervient ?

En effet, notre produit, Edgar, joue un rôle essentiel dans le monde de l'hydrogène. Edgar est une plateforme de pointe utilisée par les fabricants de stations de ravitaillement en hydrogène (HRS) pour simuler, dimensionner et optimiser les configurations des HRS. S'appuyant sur des algorithmes, Edgar effectue des calculs techniques et économiques rapides, ce qui permet d'obtenir la meilleure configuration dans un délai très court. En utilisant les consommations prévues et les données de coût de notre gestionnaire de données, Edgar fournit une planification optimisée, des indicateurs clés de performance cruciaux, tels que la demande d'hydrogène et les temps de ravitaillement, ainsi qu'une analyse TOTEX complète pour les projets des clients. En outre, nous sommes ravis de présenter Edgar HyPro à la fin du mois de septembre 2023, une application à venir qui améliorera encore la planification pour des chaînes de processus d'hydrogène entières.

Flore de Durfort - Atmen
Flore de Durfort

Tout héros a une histoire extraordinaire, et c'est encore plus vrai pour nos héros de l'hydrogène. Voici donc l'histoire de Flore de Durfort, PDG et cofondatrice d'Atmen (anciennement Point Twelve), une plateforme SaaS qui permet aux producteurs de marchandises de certifier leur production verte.

Pouvez-vous me dire ce que vous faisiez dans la vie avant d'entrer dans le monde de l'hydrogène ?

J'ai toujours été passionné par la transition énergétique. J'ai étudié les marchés de l'énergie et leur réglementation. Ensuite, j'ai travaillé pendant dix ans pour de grands producteurs et revendeurs d'électricité et de gaz, entre l'Europe et les États-Unis.

Dans ce secteur, j'ai toujours eu une forte appétence pour le développement de nouveaux business et la vente. Et en 2017, j'ai pris un virage très tech et data : avant de fonder Atmen, j'étais en charge de la monétisation des données pour E.ON, dans une équipe data de 80 personnes.


Peter Parker est devenu Spiderman à cause d'une morsure d'araignée radioactive ; qui vous a mordu à l'hydrogène ?

Je travaillais au carrefour des marchés du gaz, de l'électricité et du carbone, tous les ingrédients étaient donc réunis pour que je me lance dans l'hydrogène !

Dès le départ, j'ai été motivé par le fait que l'hydrogène est indispensable à la décarbonisation de l'industrie. Il a sa place dans la transition énergétique, aux côtés de l'électricité renouvelable et de la capture du carbone. Et l'industrie va devoir produire, vendre et acheter des produits certifiés à faible teneur en carbone - sans pour autant devenir une usine à gaz !

Avec Atmen, nous travaillons à repenser la certification des produits à faible teneur en carbone. Nous nous concentrons sur l'hydrogène, car il s'agit d'un cas pratique extrêmement intéressant pour notre vision : l'automatisation de la certification.

Aujourd'hui, la certification est beaucoup trop archaïque !


Et que se passerait-il si nous restions dans le système de certification actuel ?

Si nous conservons un système datant du vingtième siècle, je vois deux problèmes majeurs : beaucoup de temps et d'argent seront perdus :

- La vérification de la production, de l'hydrogène par exemple, nécessite beaucoup de saisie manuelle par des agents sur place et, en plus, des audits qui sont à la fois coûteux et moins efficaces que notre solution d'analyse en continu et en temps réel (un audit n'enregistre qu'un échantillon de production).

De plus, nous perdons du temps avec la concurrence qui existe aujourd'hui entre les différents labels, et cette fragmentation est dangereuse. Imaginons par exemple un producteur d'hydrogène vert en Espagne qui souhaite exporter vers un autre pays européen : à l'heure actuelle, tous les pays n'ont pas le même système de certification, de sorte que les autres pays ne "reconnaissent" pas nécessairement les certifications étrangères. C'est pourquoi Atmen propose un passeport numérique par lot, qui peut être intégré dans les registres nationaux au fur et à mesure de l'avancement de nos projets. L'objectif est d'automatiser la certification au-delà des frontières.

- Le risque est que les acteurs perdent confiance dans les certifications peu transparentes. Aujourd'hui, il existe peu de moyens simples et fiables de prouver que l'on produit réellement quelque chose de renouvelable et de vert. Beaucoup d'argent public est investi, de nombreux clients s'intéressent à ce sujet, et la moindre défaillance d'un acteur pourrait avoir un impact sur tous les autres. Notre solution est là pour maximiser la confiance des consommateurs, du régulateur et des producteurs eux-mêmes dans la durabilité de ce qu'ils produisent.


Batman a le Joker, Peter Pan a le Capitaine Crochet, tous se battent contre un ennemi... contre quoi vous battez-vous au quotidien ?

Mon combat quotidien : l'évangélisation ! Beaucoup de gens se demandent pourquoi l'hydrogène n'a pas encore décollé ? Eh bien, cela fait longtemps qu'on en parle, et certaines personnes ont été déçues par quelques annonces. Chaque jour, je leur apporte des arguments factuels pour dire que nous n'avons pas d'autre choix que de nous tourner vers l'hydrogène, que ce n'est pas une solution gadget.

Et puis il y a tous ceux qui débutent avec l'hydrogène et qui ne comprennent pas encore les enjeux réglementaires. Il faut leur expliquer la complexité de la réglementation (avec la nouvelle réglementation européenne sur les carburants renouvelables, on atteint un niveau jamais vu dans le pétrole et le gaz ou l'électricité), la complexité technique de la mise en œuvre et surtout l'impact financier.

Si l'hydrogène n'est pas vert, il ne sera pas demandé et il ne sera pas subventionné.


Quelles sont les batailles que vous avez gagnées et qui vous rendent plus forts ?

Chaque client et chaque investisseur convaincus que c'est maintenant et avec nous - cela nous donne une énergie formidable. Nous sommes en train de boucler une levée de fonds qui nous permettra de redoubler d'efforts pour faire décoller nos activités dans le domaine des gaz et carburants décarbonés. Nous parvenons de mieux en mieux à faire comprendre que cette question de la certification doit être abordée de front dès maintenant, que dans deux ans il sera trop tard et que nous devons l'aborder d'une nouvelle manière. La prise de conscience se fait progressivement : les clients le demandent, les régulateurs le demandent, les investisseurs le demandent... le sujet est brûlant, et nous avons une solution !


Quels conseils donneriez-vous à quelqu'un qui souhaite lancer un projet innovant ?

Deux choses : "Faites-le" et "Cherchez des partenaires dont les valeurs sont proches des vôtres".

Pour développer un peu, je trouve que la meilleure façon de convaincre est souvent de faire, de passer à l'action le plus rapidement possible. Aller vite signifie travailler d'abord non pas nécessairement avec les "grands noms", mais avec des partenaires qui partagent les mêmes valeurs, la même vision et le même état d'esprit de "faiseur".

PLUS D'INFORMATIONS SUR L'HYDROGÈNE
véhicules à hydrogène
Quels sont les différents types de véhicules à hydrogène ?

La recherche d'un transport durable a conduit au développement de différentes technologies de véhicules écologiques, y compris les véhicules à hydrogène. Les véhicules à hydrogène ont le potentiel de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre tout en maintenant des niveaux de performance similaires à ceux de leurs homologues conventionnels. Cet article explore les différents types de véhicules à hydrogène, leurs avantages, leurs défis et leurs perspectives d'avenir.

Types de véhicules à hydrogène

Il existe trois principaux types de véhicules à hydrogène, chacun ayant ses propres caractéristiques et technologies uniques.

Véhicules électriques à pile à combustible (VEPAC)

Les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) utilisent une pile à combustible à hydrogène pour produire de l'électricité qui alimente un moteur électrique. L'hydrogène stocké dans des réservoirs haute pression se combine avec l'oxygène de l'air pour créer une réaction chimique qui génère de l'électricité et de l'eau comme sous-produit. Les FCEV ne produisent aucune émission à l'échappement, et leur efficacité énergétique est supérieure à celle des véhicules conventionnels à moteur à combustion interne.

Véhicules à moteur à combustion interne à hydrogène (HICEV)

Les véhicules à moteur à combustion interne à hydrogène (HICEVs) utilisent l'hydrogène comme source de carburant dans un moteur à combustion interne modifié. Au lieu de l'essence, l'hydrogène est injecté dans le moteur où il se combine avec l'oxygène pour produire de l'énergie. Les émissions principales des HICEVs sont de la vapeur d'eau et des quantités minimes d'oxydes d'azote, ce qui en fait une alternative plus propre aux véhicules à essence.

Véhicules hybrides rechargeables à hydrogène (VHRAH)

Les véhicules hybrides rechargeables à hydrogène (PHHVs) combinent les technologies des véhicules à pile à combustible à hydrogène (FCEVs) et des véhicules électriques rechargeables. Les PHHVs sont équipés à la fois d'un système de pile à combustible à hydrogène et d'une batterie pouvant être rechargée depuis une source d'alimentation externe. Ce double système permet au véhicule de fonctionner à la fois à l'hydrogène et à l'électricité, offrant ainsi une flexibilité et réduisant la dépendance vis-à-vis de l'infrastructure de ravitaillement en hydrogène.

Avantages des véhicules à hydrogène

Les véhicules à hydrogène offrent plusieurs avantages, notamment :

  1. Zéro ou émissions réduites à l'échappement : Les véhicules à hydrogène ne produisent aucune émission nocive, seulement de la vapeur d'eau et de la chaleur, ce qui réduit considérablement leur impact environnemental.
  2. Haute densité énergétique : L'hydrogène présente une densité énergétique élevée par rapport aux carburants traditionnels, offrant une autonomie prolongée et des temps de ravitaillement plus courts.
  3. Potentiel renouvelable : L'hydrogène peut être produit à partir de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire ou éolienne, en faisant ainsi une option de carburant durable.

Défis rencontrés par les véhicules à hydrogène

Malgré leurs avantages, les véhicules à hydrogène font face à plusieurs défis :

  1. Infrastructure de ravitaillement limitée : Le manque actuel de stations de ravitaillement en hydrogène répandues constitue un obstacle majeur à l'adoption des véhicules à hydrogène.
  2. Coûts de production élevés : La production d'hydrogène et des composants des véhicules à hydrogène peut être coûteuse, entraînant des prix plus élevés des véhicules par rapport aux véhicules conventionnels.
  3. Le stockage de l'hydrogène : Le stockage de l'hydrogène de manière compacte et sûre reste un défi en raison de sa faible densité et de sa haute inflammabilité.

Modèles actuels de véhicules à hydrogène

Plusieurs constructeurs automobiles ont introduit des véhicules à hydrogène sur le marché, notamment :

  1. Toyota Mirai
  2. Hyundai Nexo
  3. La pile à combustible Honda Clarity

Ces véhicules démontrent le potentiel de la technologie de l'hydrogène et servent de base pour les développements futurs.

Potentiel futur des véhicules à hydrogène

Le marché des véhicules à hydrogène devrait croître à mesure que les avancées technologiques réduisent les coûts de production, améliorent l'efficacité et développent l'infrastructure de ravitaillement en hydrogène. Les gouvernements du monde entier reconnaissent de plus en plus le potentiel de l'hydrogène en tant que source d'énergie durable et investissent dans la recherche, le développement et l'infrastructure pour soutenir l'adoption des véhicules à hydrogène.

Développement des infrastructures

Pour soutenir la croissance des véhicules à hydrogène, il est essentiel d'investir dans les infrastructures de production, de stockage et de distribution de l'hydrogène. Plusieurs pays, dont le Japon, l'Allemagne et les États-Unis, encouragent activement le développement de stations de ravitaillement en hydrogène et mettent en place des politiques visant à promouvoir l'adoption des véhicules à hydrogène.

Conclusion

Les véhicules à hydrogène offrent une solution prometteuse pour le transport durable en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et en fournissant une source d'énergie renouvelable. Bien qu'ils soient confrontés à des défis tels que des infrastructures limitées et des coûts de production élevés, les efforts continus de recherche et de développement devraient surmonter ces obstacles et ouvrir la voie à une adoption généralisée des véhicules à hydrogène dans le futur.

électrolyse de l'hydrogène
Comprendre les bases de l'électrolyse de l'hydrogène

L'électrolyse de l'hydrogène est un sujet de plus en plus important dans le domaine des énergies renouvelables et des technologies propres. Alors que le monde se détourne des combustibles fossiles, l'hydrogène a émergé comme une source d'énergie alternative prometteuse. Dans cet article, nous aborderons les fondamentaux de l'électrolyse de l'hydrogène, ses différentes méthodes, applications, avantages, défis et perspectives d'avenir.

Qu'est-ce que l'électrolyse de l'hydrogène ?

L'électrolyse de l'hydrogène est un processus qui génère du gaz hydrogène (H2) en divisant électrochimiquement l'eau (H2O) en ses éléments constitutifs, l'hydrogène et l'oxygène. Cette méthode de production d'hydrogène est considérée comme propre et durable, car elle ne nécessite que de l'eau et de l'électricité, pouvant être provenir de sources d'énergie renouvelable.

Le processus d'électrolyse

Il existe trois principaux types d'électrolyse de l'hydrogène : l'électrolyse alcaline, l'électrolyse à membrane d'échange de protons (PEM) et l'électrolyse à oxyde solide. Chaque méthode a ses caractéristiques et applications uniques.

Électrolyse alcaline

L'électrolyse alcaline est la méthode la plus établie et la plus largement utilisée pour la production d'hydrogène par électrolyse. Dans ce processus, l'eau est divisée en hydrogène et en oxygène en utilisant une solution électrolytique, généralement de l'hydroxyde de potassium (KOH) ou de l'hydroxyde de sodium (NaOH). La solution électrolytique conduit l'électricité entre deux électrodes (anode et cathode), facilitant la réaction qui génère du gaz d'hydrogène.

Électrolyse à membrane échangeuse de protons (PEM)

L'électrolyse PEM, également connue sous le nom d'électrolyse à membrane d'électrolyte polymère, utilise une membrane polymère solide comme électrolyte. Cette méthode présente plusieurs avantages par rapport à l'électrolyse alcaline, tels qu'une plus grande efficacité, une taille de système plus petite et une réponse plus rapide aux variations de charges électriques. Cependant, les systèmes d'électrolyse PEM sont généralement plus coûteux en raison de l'utilisation de catalyseurs à base de métaux précieux, tels que le platine.

Électrolyse à oxyde solide

L'électrolyse à oxyde solide, également connue sous le nom d'électrolyse à haute température, utilise un électrolyte à base d'oxyde solide pour faciliter la réaction de séparation de l'eau. Cette méthode fonctionne à des températures élevées (800 °C à 1000 °C), ce qui améliore l'efficacité de la réaction et réduit la quantité d'électricité nécessaire au processus. L'électrolyse à oxyde solide présente un potentiel d'efficacité élevée, mais elle en est encore au stade de la recherche et du développement.

Facteurs influençant l'efficacité de l'électrolyse

L'efficacité de l'électrolyse est influencée par divers facteurs, notamment :

  1. Température : En général, des températures plus élevées améliorent l'efficacité du processus d'électrolyse.
  2. Concentration de l'électrolyte : La concentration de la solution électrolytique affecte la conductivité et l'efficacité globale du processus.
  3. Matériaux des électrodes : Le choix des matériaux des électrodes influence l'efficacité et la durabilité du système d'électrolyse.
  4. Densité de courant : La quantité de courant traversant l'électrolyte influence le taux de production d'hydrogène et l'efficacité globale.

Applications de l'électrolyse de l'hydrogène

L'hydrogène produit par électrolyse présente de nombreuses applications, telles que :

  1. Piles à combustible pour la production d'électricité dans les applications stationnaires, portables et de transport.
  2. Stockage d'énergie : permettant de stocker l'électricité excédentaire provenant des sources renouvelables pour une utilisation ultérieure.
  3. Les processus industriels, tels que la production d'ammoniac et de méthanol, où l'hydrogène est une matière première clé.
  4. Le raffinage des métaux, y compris la production d'acier et d'aluminium, qui nécessite de l'hydrogène pour divers processus.
  5. Power-to-gas, où l'hydrogène est injecté dans les pipelines de gaz naturel pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et renforcer la sécurité énergétique.

Avantages de l'électrolyse de l'hydrogène

Certains des principaux avantages de l'électrolyse de l'hydrogène comprennent :

  1. Durabilité environnementale : En tant que source d'énergie propre et renouvelable, l'électrolyse de l'hydrogène ne produit aucune émission de gaz à effet de serre.
  2. Sécurité énergétique : En utilisant des ressources disponibles localement telles que l'eau et l'électricité renouvelable, l'électrolyse de l'hydrogène peut réduire la dépendance aux combustibles fossiles importés.
  3. Polyvalence : L'hydrogène produit par électrolyse présente une large gamme d'applications, allant du stockage d'énergie aux processus industriels.
  4. Évolutivité : Les systèmes d'électrolyse peuvent être conçus pour s'adapter à différentes échelles, des petites unités résidentielles aux grandes installations industrielles.

Défis et Limitations

Malgré ses avantages, l'électrolyse de l'hydrogène fait face à plusieurs défis :

  1. Coûts initiaux élevés : Les équipements d'électrolyse, en particulier les systèmes PEM et à oxyde solide, peuvent être coûteux en raison de l'utilisation de métaux précieux et de matériaux avancés.
  2. Efficacité énergétique : Bien qu'en amélioration, l'efficacité énergétique globale de l'électrolyse est inférieure à celle d'autres méthodes de production d'hydrogène, telles que le reformage du méthane à la vapeur.
  3. Infrastructure de l'électrolyse : L'adoption généralisée de l'électrolyse de l'hydrogène nécessite le développement d'une infrastructure solide pour le stockage, le transport et l'utilisation de l'hydrogène.
  4. Concurrence avec d'autres méthodes de production d'hydrogène : L'électrolyse doit rivaliser avec des méthodes plus établies de production d'hydrogène, comme le reformage du méthane à la vapeur, qui dominent actuellement le marché.

L'avenir de l'électrolyse de l'hydrogène

Alors que le monde adopte de plus en plus les sources d'énergie renouvelable, l'électrolyse de l'hydrogène est appelée à jouer un rôle de plus en plus important dans le paysage énergétique mondial. Les efforts de recherche et développement en cours visent à améliorer l'efficacité, la scalabilité et l'accessibilité des technologies d'électrolyse. De plus, des politiques et des incitations favorables pourraient accélérer le déploiement des systèmes d'électrolyse et la création d'une économie de l'hydrogène.

Conclusion

L'électrolyse de l'hydrogène présente une voie prometteuse pour une production durable d'hydrogène, avec de nombreuses applications dans divers secteurs. Bien que des défis subsistent, les avancées technologiques et les politiques de soutien pourraient favoriser l'adoption généralisée de l'électrolyse, contribuant ainsi à un avenir énergétique plus propre et plus durable.

explication du simulateur d'émissions de CO2
Comprendre notre simulateur d'émissions de CO2 évitées

Ce simulateur a été conçu pour vous fournir des informations initiales afin d'évaluer la décarbonation de votre entreprise. Il ne reflète pas nécessairement des situations spécifiques et utilise des données standard fournies par différents organismes. Il a été créé à partir d'estimations publiées à ce jour. Si vous souhaitez obtenir plus de détails, veuillez nous contacter.

Voici quelques détails sur le développement du simulateur :

Périmètre de calcul des émissions de CO2 évitées

Dans le calcul des émissions de CO2 évitées, nous considérons que l'hydrogène utilisé est de l'hydrogène Lhyfe, qui est un hydrogène 100 % renouvelable produit par électrolyse de l'eau à partir d'un mix énergétique 100 % renouvelable. Notre calcul est basé sur les émissions du réservoir à la roue, c'est-à-dire celles produites par le fonctionnement du véhicule. Pour cela, nous utilisons les données de référence de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe) en France.

Un calcul couvrant l'ensemble du cycle de vie, y compris les émissions liées à la fabrication du véhicule, à la gestion de sa fin de vie, à la production du carburant et à son utilisation, serait plus précis. Cependant, à ce jour, il existe un manque d'études permettant de réaliser une telle évaluation. L'étude de Carbone 4 est la seule disponible jusqu'à présent, mais elle ne fournit des données que pour quelques types de véhicules.

Il est cependant important de noter que plus un véhicule est utilisé de manière intensive, plus l'empreinte carbone de son processus de fabrication est amortie. Par conséquent, notre calcul utilise une valeur moyenne.

Le plus grand contributeur à l'empreinte carbone est la fabrication du véhicule et de la batterie. Une voie étudiée pour améliorer l'empreinte carbone de la fabrication des batteries est de les produire dans des pays où l'électricité est faiblement carbonée.

Calcul de l'autonomie et du temps de charge

Nous échangeons régulièrement avec nos partenaires fabricants et suivons les évolutions dans les gammes de véhicules à hydrogène comme base de calcul.

Si vous êtes un fabricant de véhicules à hydrogène et souhaitez discuter de ces chiffres avec nous, veuillez nous contacter !

NOS LIVRES BLANCS

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Manitou Group
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Stellantis
Claire et Manon sont trop sympa. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit...
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