Hydrogène : En route vers l’autonomie énergétique

 Dans actu

Une stratégie d’autonomie énergétique des villes du cluster Energeia

La transition énergétique est un enjeu déterminant pour les territoires et une nécessité pour l’avenir. Elle repose d’une part sur le développement de technologies de plus en plus performantes (produire des énergies renouvelables en site urbain, développer les capacités de stockage, renforcer les innovations et les programmes d’efficacité énergétique…) et d’autre part sur la prise en main de cette transformation par l’ensemble des acteurs publics et privés (territoires, industriels, chercheurs, institutionnels, entreprises, start-ups, porteurs de projets…).

Dans cette volonté, le cluster Energeia, plateforme collaborative déployant une stratégie permettant d’atteindre l’autonomie énergétique des villes, propose différents services pour y parvenir. Son premier terrain d’expérimentation est la ville d’Amiens qui souhaite atteindre cet objectif d’ici 2050.

Les caractéristiques de l’hydrogène

L’atome d’hydrogène (noté H) est placé à la première place du tableau périodique de Mendeleïev parce qu’il est le plus léger. Il est composé d’un seul proton et d’un seul électron. Il n’existe pas à l’état pur. Il est donc toujours associé avec d’autres atomes comme par exemple :

  • L’oxygène pour former de l’eau (H2O)
  • Le carbone pour former des alcanes. Méthane (CH4), propane (C3H8), butane (C4H10)
  • L’azote pour former de l’ammoniac (NH3)

Il peut aussi être associé à lui-même pour formerdu dihydrogène (H2), plus couramment appelé comme son atome de base  : l’hydrogène.

Découvert au XVIIIèmesiècle, l’hydrogène est aujourd’hui utilisé principalement comme matière première dans différents secteurs comme la chimie, l’agroalimentaire, la cimenterie, la raffinerie, etc.

L’hydrogène était historiquement utilisé pour gonfler les dirigeables et la méthode employée pour le produire consistait à faire réagir de la limaille de fer avec de l’acide sulfurique (H2SO4).

De nos jours, la technique de production la plus courante est le « vaporéformage du méthane ». Cette technique utilise du gaz naturel (CH4) et de la vapeur d’eau (H2O) et consomme beaucoup d’énergie car la réaction a lieu à haute température (700 à 1000°C). De plus, cette méthode rejette beaucoup de CO2. (Pour 1 kg d’hydrogène produit, 10 à 12 kg de CO2rejeté). Cette méthode n’est donc pas celle privilégiée pour nos projets.

Cependant d’autres méthodes plus vertueuses existent pour produire un hydrogène vert issue d’énergie ou de matière renouvelable comme par exemple :

 

L’électrolyse de l’eau (H2O) : Cette méthode consiste à séparer les 2 atomes d’hydrogène de l’atome d’oxygène de l’eau en brisant leurs liaisons chimiques grâce au passage d’un courant électrique.

 

 

 

 

La gazéification : Cette méthode consiste à convertir la biomasse en un mélange gazeux que l’on vient ensuite filtrer pour récupérer l’hydrogène

 

 

 

D’autres méthodes sont aujourd’hui encore en phase de recherche. Par exemple, des études sont menées sur l’utilisation de micro-organisme (bactéries, algues) pour produire de l’hydrogène via des réactions photosynthétiques.

Ces méthodes de production d’hydrogène vert sont prometteuses et sont des opportunités pour les territoires de créer des emplois et d’atteindre un modèle énergétique vertueux, moins cher et non polluant.

  • Produit à partir d’énergie renouvelable, l’hydrogène est appelé « hydrogène vert ».
  • Produit avec une faible quantité de CO2 émis, l’hydrogène est appelé « hydrogène bleu »
  • Produit à partir de matière fossile (gaz naturel, charbon pétrole…), l’hydrogène est appelé « hydrogène gris ».

L’hydrogène dans la Somme

La consommation annuelle en France d’hydrogène est de 900 000 tonnes, produit à 94% à partir d’énergies fossiles.

Dans la Somme, la consommation annuelle d’hydrogène en tant que matière première est d’environ 11 tonnes, utilisée en grande majorité dans le secteur de l’agro-alimentaire.

Mais comme nous l’avons vu, l’hydrogène peut aussi être utiliser comme vecteur énergétique, car il est transportable et peut délivrer à la demande de l’énergie suite à sa combustion. Il peut également être utilisé comme vecteur de stockage du surplus de production des ENRs et, si associé à une pile à combustible, peut permettre de produire de l’électricité à la demande à bord de véhicules électriques ou dans des zones isolées du réseau électrique par exemple.

C’est pourquoi l’hydrogène peut jouer un rôle important dans la transition énergétique des territoires en général et de la métropole d’Amiens en particulier.

Un projet innovant dans ce domaine ?

Aujourd’hui le cluster Energeia  souhaite faire travailler ensemble les acteurs autour des méthodes de production d’un hydrogène vert (produit à partir d’énergies renouvelables) pour l’utiliser comme vecteur énergétique.

Vous avez un projet de production d’hydrogène innovant et souhaitez un accompagnement dans votre projet ? Vous souhaitez apporter vos innovations dans le stockage, le transport, ou l’utilisation de l’hydrogène ? Le cluster Energeia, à travers son programme d’accélération thématisé « ville autonome en énergie » et ses expertises et accompagnements individuels ou collectifs, peuvent vous accompagner. Contactez pour cela les managers projets énergie Émilie Grossmann et Nicolas Nowak pour arriver ensemble à l’autonomie énergétique des territoires.

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