L’hydrogène : l’avenir des énergies décarbonées et décentralisées ?
L’hydrogène est un gaz léger, naturellement présent dans l’univers, très réactif il se combine avec beaucoup d’éléments chimiques et les plus habituels autour de nous sont bien évidement l’eau (H20) et les hydrocarbures. Traditionnellement utilisé dans l’industrie, l’hydrogène peut être produit par électrolyse de l’eau, si l’électricité utilisée est d’origine renouvelable on dit alors qu’il est vert. Comme les autres gaz, il peut être relativement facilement stocké sur de grandes périodes de temps et au sus de son usage industriel, on peut l’utiliser soit comme fuel pour la mobilité soit pour refaire de l’électricité via les piles à combustibles.
L’hydrogène constitue une vraie piste d’avenir pour la transition énergétique en permettant le développement des énergies renouvelables décentralisées et l’explosion de solutions de mobilité verte.
Explications sur un vecteur énergétique incontournable de la révolution énergétique.
H2 est en fait l’élément chimique le plus abondant dans l’univers, on le nomme communément hydrogène mais il s’agit en fait de dihydrogène H2. Transformer cette présence en vecteur énergétique représente un intérêt écologique à plus d’un titre. Pour cette raison, ENGIE s’engage et innove essentiellement dans trois domaines : le « Power to Gas », le gas to power, la mobilité, et les territoires autonome en énergie.
L’hydrogène au cœur de la révolution énergétique
Lorsqu’il est produit à partir de ressources renouvelables, l’hydrogène permet, grâce à des piles à combustible, de fournir de l’électricité et de la chaleur faibles en CO2. Très polyvalent, l’hydrogène peut être transporté et stocké sous forme liquide ou gazeuse. Il peut être utilisé aussi bien dans des procédés industriels que dans la production, le stockage et le transport d’énergie d’origine renouvelable.
Le mélange avec le gaz naturel dans le réseau permet d’utiliser toute la flexibilité du réseau de gaz et sa capacité de stockage pour résoudre le problème de l’intermittence des renouvelables
Cette nouvelle filière durable et d’avenir mobilise l’ensemble des entités et filiales d’ENGIE, parmi lesquelles GRTgaz, GRDF, Storengy, GNVERT, ENGIE Cofely ou encore Tractebel.
Produire de l’hydrogène d’origine renouvelable sur sites industriels
L’hydrogène est un gaz traditionnellement utilisé dans l’industrie pétrolière, la chimie industrielle ou encore l’électronique. Il offre des solutions multiples et efficaces pour la fabrication de composants, pour le stockage d’énergie ou encore pour le transport des gaz actifs. Dans l’industrie du verre, par exemple, il permet la fabrication d’écrans plats moins polluants et plus éco-responsables.
ENGIE propose aux industriels ayant besoin d’hydrogène dans leur processus une offre sur site de production d’hydrogène d’origine renouvelable par électrolyse. L’avantage ? Bénéficier d’une énergie produite localement et donc sans coûts de transport et à faible empreinte environnementale. Cette offre, baptisée EffiH2, peut notamment être étendue aux sites isolés (îles, zones éloignées des réseaux électriques).
Découvrez EffiH2 :
En avant vers la mobilité verte !
La mobilité hydrogène est en plein essor. Les véhicules à hydrogène ainsi que les stations de recharge fleurissent dans les villes. Le réseau français devrait atteindre 100 stations en 2020 et 500 à 600 en 2030.
Utilisé comme carburant, l’hydrogène permet de produire de l’électricité à l’aide de piles à hydrogène embarquées. Il constitue ainsi une énergie complémentaire aussi bien pour des véhicules équipés de moteur à combustion interne fonctionnant au gaz (bus, bennes à ordures ménagères) que pour des véhicules électriques. Les voitures hybrides fonctionnant à l’électricité et à l’hydrogène peuvent ainsi recharger leur batterie en roulant.
Le recours à l’hydrogène prolonge l’autonomie des véhicules électriques jusqu’à 500 kilomètres par recharge. Le temps de recharge est par ailleurs réduit de 8 heures pour une recharge électrique à 5 minutes pour une recharge hydrogène. Mais ce n’est pas tout ! L’hydrogène ainsi utilisé ne génère ni émissions de polluants, ni nuisances sonores.
Pour toutes ces raisons, ENGIE développe les solutions de mobilité hydrogène et s’est associé à Michelin pour entrer au capital de Symbio FCell, le pionnier de la pile à combustible et inventeur du premier prolongateur d’autonomie pour véhicules hybrides.
En mai 2017, ENGIE Cofely s’est équipé d’une flotte conséquente de véhicules utilitaires électriques-hydrogène composée de 50 Kangoo ZE H2 équipés par Symbio FCell.
Avec sa filiale GNVert, le Groupe développe également un réseau important de stations de recharge pour véhicules à hydrogène.
Le « Power To Gas » : solution pour le stockage des énergies renouvelables
Les énergies renouvelables sont une solution efficace aux enjeux énergétiques et écologiques d’aujourd’hui. Mais leur intermittence peut parfois compliquer la gestion de leur distribution.
La technologie du « Power to Gas » permet de stocker la surproduction d’énergies renouvelables grâce à leur transformation en hydrogène (ou dihydrogène) par électrolyse de l’eau ou en méthane de synthèse par la réaction de méthanation. L’hydrogène et/ou méthane de synthèse produits peuvent alors être stockés, injectés dans le réseau de gaz naturel, fournir de la chaleur dans les villes, être reconvertis en électricité grâce à des piles à combustible. L’hydrogène permet ainsi de procurer aux consommateurs une énergie issue des filières renouvelables à toute période de l’année et en particulier lors des pics de consommation.
Les déploiements de la technologie du « Power to Gas », encore au stade de l’expérimentation, sont attendus à partir de 2025 en France selon l’Ademe, avec l’installation d’unités de puissance de l’ordre du mégawatt ou de la dizaine de mégawatts.
En France, ENGIE coordonne deux grands projets expérimentaux :
- Le démonstrateur Jupiter 1000 (2015) à Fos-sur-Mer, via sa filiale GRTgaz : il consiste en la méthanation et l’injection de méthane de synthèse dans le réseau de transport de gaz.
- Le projet GRHYD (2013) à Dunkerque : il consiste en l’injection d’hydrogène dans les réseaux de gaz naturel pour alimenter 200 logements d’un éco-quartier. Le mélange constitué d’hydrogène et de gaz naturel, appelé Hythane®, est aussi utilisé comme combustible pour la flotte de bus GNV de la ville.
L’hydrogène, vecteur de valorisation des énergies décentralisées au plus près des territoires
La faculté de l’hydrogène à être produit, stocké et utilisé localement incite les collectivités locales et les acteurs économiques à développer des projets hydrogène en soutien au développement de l’éolien, du solaire, de la biomasse et de la mobilité verte.
ENGIE, par l’intermédiaire de sa filiale Storengy, explore les solutions de stockage de l’hydrogène dans ses infrastructures de stockage de gaz naturel en sous-sol ou en surface pour contribuer au développement de filières Hydrogène locales.
Explication avec Storengy :
Dans la cadre de l’appel à projets « Territoires Hydrogènes » lancé en France en mai 2016 par le Ministère l’Écologie, de l’Énergie et de la Mer, ENGIE a récemment conclu un partenariat avec l’entreprise Morbihan Énergies pour la mise à disposition et la maintenance d’une unité de production et de stockage d’hydrogène vert. Le principe ? Valoriser le surplus d’électricité produite sur le site grâce à une station H2 qui permettra de recharger des véhicules à hydrogène.
Parmi d’autres pistes de développement, ENGIE étudie l’usage de l’hydrogène couplé à des panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité 24 h/24 à partir de l’énergie solaire. Cette solution décentralisée doit permettre aux consommateurs de demain de profiter d’une énergie locale et 100 % renouvelable.
ENGIE, membre fondateur du « Hydrogen Council »
L'Hydrogen Council, lancé début 2017 lors du Forum économique mondial de Davos, réunit 18 multinationales, parmi lesquelles Air Liquide, Alstom, Anglo American, Audi, Ballard, BMW Group, Daimler, General Motors, Honda, Hyundai Motor, Iwatani, Kawasaki, Plastic Omnium, Royal Dutch Shell, Statoil, The Linde Group, Total, et Toyota. Parmi eux, ENGIE. L'Hydrogen Council est la première initiative mondiale du genre qui entend montrer que l’hydrogène compte parmi les solutions clés de la transition énergétique. Concrètement, le consortium réfléchit à de nouvelles solutions pour encourager et accélérer la recherche sur l’hydrogène et ses usages. Quels usages faire de cette nouvelle source d’énergie? Pour en savoir plus sur le Hydrogen Council, rendez-vous sur www.hydrogencouncil.com.
