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L’Allemagne « numéro 1 dans l’hydrogène ?

L’Allemagne « numéro 1 dans l’hydrogène ?

 

Il est clair que l’Allemagne n’est pas particulièrement en avance en matière de motorisation purement électrique; ce pourquoi ;elle envisagée des accords avec des chinois « Pour des raisons de compétitivité et surtout pour atteindre » ses « objectifs climatiques », l’Allemagne veut devenir « numéro 1″ dans l’hydrogène durable, a affirmé le ministre de l’Économie Peter Altmaier, lors d’une conférence de presse mercredi, à l’issue de l’adoption de ce programme en conseil des ministres.

Ce gaz, surtout utilisé aujourd’hui dans certaines industries comme la chimie ou l’acier, permet de stocker de l’électricité, quelle que soit son origine.

Dans son programme, le gouvernement allemand ne compte développer que l’hydrogène « vert », c’est-à-dire issu d’énergies décarbonées, selon lui.

L’hydrogène peut aussi servir de carburant dans les véhicules électriques équipés de piles à combustibles, suscitant de nombreux espoirs en termes de transition écologique dans les transports.

L’Allemagne prévoit une enveloppe globale de 9 milliards d’euros, dont 7 milliards pour développer le marché intérieur et 2 milliards visant à conclure des « partenariats internationaux ».

Elle fait partie de l’immense plan de relance de 700 milliards d’euros annoncé par Berlin la semaine dernière, pour relancer son économie sinistrée par les effets des mesures de restriction prises contre la pandémie de coronavirus dans le pays. la voiture à hydrogène reste une voiture électrique, à la différence qu’elle produit elle-même son énergie là où une voiture électrique classique a besoin de la stocker, avec tous les inconvénients que cela suppose : poids des batteries, temps de charge, autonomie… sans parler des métaux rares nécessaires à la production des batteries (cobalt, lithium, palladium…), qui ne cessent de battre des records sur les marchés des matières premières et dont l’exploitation n’est pas un modèle pour la protection de l’environnement.

Avec la technologie à hydrogène, les constructeurs s’affranchissent de ces contraintes. Sur la Toyota Mirai (la première du genre), l’autonomie peut atteindre 550 km et le temps de charge, environ 5 minutes De plus, les voitures à hydrogène n’émettent rien d’autre que de la vapeur d’eau. On dit même que les gouttelettes d’eau qui coulent du pot d’échappement (parce qu’il y en a un) sont potables. En outre, l’eau est une ressource naturelle extrêmement abondante, même si les conditions de production d’hydrogène posent de nombreuses questions environnementales

D’ailleurs, Toyota a tout misé sur l’hydrogène. Le constructeur automobile japonais a toujours considéré que la technologie à hydrogène n’était que l’étape suivante de la voiture 100 % électrique, et qu’il valait mieux se concentrer dessus plutôt que de se perdre sur la voiture à batteries, qui convainc peu et dépend des infrastructures installées (les bornes de recharge). Comme Hyundai, le constructeur s’est déjà positionné avec des modèles à hydrogène, là où tous les autres constructeurs du monde se sont concentrés sur la voiture électrique à batteries. Y compris les français, dont Renault, l’un des pionniers avec sa gamme de Zoé, Twizy et autres utilitaires légers à batteries électriques.

Accélérer le développement de l’hydrogène

Accélérer le développement de l’hydrogène

Philippe Boucly, Président de l’AFHYPAC (*) milite pour le développement d’une technologie dans laquelle la France peut prendre une part significative ( opinion dans la Tribune)

 

« Les municipalités et intercommunalités prennent conscience de l’intérêt de l’hydrogène pour répondre aux problématiques de leurs territoires : décarbonation des transports, qualité de l’air, transition énergétique, développement économique ou reconversion industrielle. Avec l’appui des Régions, désormais toutes engagées avec des feuilles de route dédiées, elles s’associent aux industriels pour déployer des projets au sein d’écosystèmes structurants. À la suite du Plan national hydrogène, l’État s’apprête à retenir l’hydrogène parmi les priorités industrielles de son Pacte productif 2025.

Ce choix est stratégique : l’hydrogène peut en effet répondre aux enjeux de décarbonation et d’intégration des énergies renouvelables au sein d’un même territoire. Nos industries consomment aujourd’hui de grandes quantités d’hydrogène produit à partir d’énergies fossiles. Avec des électrolyseurs, il est possible de fournir un hydrogène décarboné produit à partir d’électricité renouvelable ou bas carbone évitant ainsi près de 5 millions de tonnes de CO2 chaque année. L’objectif est désormais inscrit dans la loi : 20 à 40 % d’hydrogène renouvelable et bas carbone en 2030.

Côté mobilité, l’hydrogène est une solution zéro émission particulièrement adaptée aux usages intensifs, de longue distance et nécessitant une forte autonomie. Des premiers bus à hydrogène ont été déployés en 2019, bientôt suivis par des centaines d’autres dans nos métropoles et agglomérations. En plus des camions, des véhicules utilitaires ou des bennes à ordures ménagères, la mobilité hydrogène s’avère pertinente pour le transport ferroviaire, fluvial et maritime.

Enfin, l’hydrogène est une solution de stockage et donc d’intégration des énergies renouvelables, ce qui présente de forts potentiels immédiats pour les territoires insulaires. Injecté en mélange, il peut également être un vecteur supplémentaire de décarbonation du gaz de réseau.

Les conditions pour son développement sont réunies : un engagement politique au plus haut niveau, un cadre législatif en cours d’adaptation, la baisse du coût de l’électricité issue des renouvelables et des technologies hydrogène sont autant d’atouts pour développer ses usages dans l’industrie, la mobilité et les réseaux d’énergie.

La filière doit maintenant relever le défi de l’industrialisation et de la massification des projets. Ce passage à l’échelle pourra se réaliser grâce à une meilleure coordination de l’offre et de la demande, appuyée sur les spécificités des territoires.

Avec le levier de la commande publique, les municipalités et intercommunalités peuvent jouer un rôle central dans la réalisation d’économies d’échelle.

La dynamique est aujourd’hui engagée, mais le déploiement doit s’accélérer. Les équipes qui prendront demain les rênes des villes et agglomérations pour les 6 prochaines années doivent pleinement se mobiliser aux côtés de l’État, des Régions et des industriels pour garantir la réussite d’une filière nationale verte et compétitive et ainsi contribuer à une transition durable et inclusive.

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(*) Réunissant plus de 160 membres, l’Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible (AFHYPAC) fédère les acteurs de la filière française de l’hydrogène.

Energie-L’hydrogène : quel avenir ?

L’hydrogène : quel avenir ?

L’hydrogène est déjà utilisé dans des trains, des autocars, des automobiles ou même des scooters. Une  voiture vient de franchir la barre des 700 kilomètres avec un seul plein d’hydrogène, effaçant, ce mardi 26 novembre, le précédent record de 695 kilomètres établi en juillet 2014 par une équipe norvégienne.  L’hydrogène peut être utilisé dans le transport mais aussi comme moyen de chauffage. La question de la sécurité est de mieux en mieux prise en charge ;  se pose surcoût le problème de sa compétitivité car produire de l’hydrogène coûte cher. .Une voiture a hydrogène coûte le double d’une voiture purement électrique.  Il s’agit de questions techniques mais aussi d’économie d’échelle car l’hydrogène est utilisé aujourd’hui de manière très marginale.   La question est de savoir si cette filière peut prendre une dimension de masse voir éventuellement se substituer à la voiture purement électrique utilisant des batteries ( sources Natura sciences et  le Figaro).

 

L’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant de l’univers. Il s’agit d’un corps simple, gazeux, qui entre notamment dans la composition de l’eau. «Chaque molécule d’eau est le fruit de la combinaison entre 1 atome d’oxygène et 2 atomes d’hydrogène. On trouve aussi de l’hydrogène dans les hydrocarbures (pétrole et gaz) qui sont issus de la combinaison d’atomes de carbone et d’hydrogène», explique l’IFP énergie nouvelle (IFPEN), sur son site. L’hydrogène n’est pas une source d’énergie directe mais plutôt un vecteur énergétique. Dans les transports il est par exemple utilisé dans une pile à combustible pour générer de l’énergie.

 

L’hydrogène n’existe pas à l’état pur. Pour le produire, il faut utiliser des procédés chimiques pour séparer l’hydrogène des éléments auxquels il est associé. Il faut pour cela une source d’hydrogène et une source d’énergie. L’hydrogène peut ainsi être fabriqué par «vaporeformage de gaz naturel, électrolyse de l’eau, gazéification et pyrolyse de la biomasse, décomposition thermochimique ou photochimique de l’eau, production biologique à partir d’algues ou de bactéries», énumère l’Ademe,

Avant d’utiliser l’hydrogène, il faut le produire. Et c’est là que le bât blesse ! Il est aujourd’hui synthétisé à hauteur de 95 % à partir d’énergies fossiles. Pour ce faire, il faut beaucoup d’énergie et les émissions de CO2 sont importantes. Les techniques les plus utilisées sont le reformage, le vaporeformage et la gazéification. Une transition est donc à effectuer vers des modes de productions plus « propres ».

Replacer le pétrole et le gaz par l’hydrogène ne présente un intérêt que lorsqu’on peut le produire de façon décarbonée. Air Liquide a mis en place l’initiative Blue Hydrogen afin que 50 % de ses applications d’hydrogène énergie soient couvertes par des moyens bas carbone ou zéro carbone d’ici 2020. « On essaye de trouver le juste compromis entre faible teneur carbone et les contraintes économiques acceptables pour l’ensemble des applications », affirme Jean-Baptiste Mossa.

De nombreux travaux sont menés pour produire de l’hydrogène plus « propre » à partir de méthane, de biomasse et de déchets. En effet, il est possible de faire fermenter des bioressources. Les gaz de fermentations sont récupérables et filtrables pour concentrer le méthane qui servira à produire l’hydrogène. Couplé à un mode de capture du CO2, les émissions seraient nulles. Des travaux sont menés en France sur cette technique.L’hydrogène peut également être produit par électrolyse de l’eau. En utilisant de l’électricité d’origine renouvelable, il est possible de produire de l’hydrogène décarboné. Des démonstrateurs sont en cours. D’autres solutions de stockage sont à l’étude. Au Canada, par exemple, un barrage hydraulique alimente un électrolyseur pour produire de l’hydrogène.L’hydrogène est aussi produit dans des process industriels : il s’agit de l’l’hydrogène « fatal » produit, par exemple, lors de la fabrication du chlore ou de l’ammmoniac. Faute de valorisation, cette hydrogène est aujourd’hui brûlé et donc perdu. « Rien qu’en Europe, il y a moyen de faire rouler 2 millions de véhicules de piles à hydrogène avec de l’hydrogène fatal ; en France, 330 000 véhicules ! », affirme Bertrand Chauvet, Responsable du marketing de SymbioFCell. Pourquoi ne pas le récupérer ?Mais finalement, la révolution de l’hydrogène proviendra peut-être de la croûte terrestre. Alors que l’on pensait que l’hydrogène n’existait pas pur à l’état naturel, à part dans des sources inexploitables découvertes en mer, IFP Energies nouvelles a mis en évidence des émanations naturelles continues d’hydrogène sur terre.

Comme le précise l’IFPEN, «la molécule d’hydrogène, composée de deux atomes d’hydrogène, est particulièrement énergétique: 1 kg d’hydrogène libère environ trois fois plus d’énergie qu’1 kg d’essence». De plus, l’hydrogène, lorsqu’il est produit à partir de ressources renouvelables, est considéré comme non polluant. «Les rejets d’un véhicule à hydrogène sont composés uniquement d’eau. Il n’y a aucune émission de particule nocive ou de Co²», affirme Erwin Penfornis, directeur du marché hydrogène chez Air Liquide. Autre avantage selon le spécialiste: «Avec l’hydrogène, il y a plus d’autonomie et c’est plus rapide à recharger. Il faut compter un temps de recharge d’environ 3 minutes dans une station de remplissage».

 

L’hydrogène est aussi considéré comme un moyen durable de stocker de l’énergie. «On peut stocker les surplus d’énergies renouvelables pour pouvoir les réutiliser plus tard, ce qui n’est pas possible avec l’électricité. C’est un enjeu énorme permettant d’intégrer plus de renouvelable dans la consommation énergétique», assure Erwin Penfornis. «Des pays comme le Japon ont compris qu’ils allaient avoir besoin de ce vecteur énergétique qui peut être produit ailleurs, stocké et transporté par navire, camion ou par pipeline. C’est pour cela que le Japon est le pays le plus avancé dans ce secteur de l’hydrogène», explique-t-on chez Air Liquide. Le groupe a d’ailleurs annoncé l’an dernier la création d’une société commune avec 10 entreprises japonaises pour accélérer le développement du réseau de stations de recharge d’hydrogène dans l’archipel. Objectif: construire un réseau de 320 stations d’ici 2025, et 900 d’ici 2030.

 

Pour le moment, la consommation mondiale d’hydrogène reste encore faible: environ 56 millions de tonnes, soit moins de 2% de la consommation mondiale d’énergie. Mais d’après une étude réalisée par le Hydrogen Council avec McKinsey, l’hydrogène pourrait représenter près d’un cinquième de l’énergie totale consommée à l’horizon 2050. «Cela permettrait de contribuer à hauteur de 20% à la diminution requise pour limiter le réchauffement climatique à 2°C», explique l’Hydrogen Council, qui considère que l’hydrogène pourrait alimenter 10 à 15 millions de voitures et 500.000 camions d’ici à 2030. Selon cette étude, la demande annuelle d’hydrogène pourrait globalement être multipliée par dix d’ici à 2050 et représenter 18% de la demande énergétique finale totale dans le scénario des 2°C. À cet horizon, l’hydrogène pourrait générer un chiffre d’affaires de 2500 milliards de dollars et créer plus de 30 millions d’emplois.

«Cette molécule est utilisée depuis longtemps dans l’industrie comme matière première. Air Liquide par exemple en fournit depuis 50 ans à des secteurs comme le raffinage, la chimie ou le domaine spatial. L’hydrogène est notamment le carburant de lancement de la fusée Ariane depuis des décennies», explique Erwin Penfornis. Mais son utilisation est très large. «L’hydrogène a la capacité d’alimenter tous les usages énergétiques comme le transport ou le chauffage», ajoute le spécialiste.

 

 

C’est surtout dans les transports que son usage évolue. «L’hydrogène, stocké dans des réservoirs, est transformé en électricité grâce à une pile à combustible», explique-t-on chez Air Liquide.

 

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