[Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par mobar » 27 janv. 2020, 10:49

Evolution du prix des piles à combustibles depuis 2006
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Seule une industrialisation de masse et le développement des filières de production d'H2 semble à même de booster la filière
... qu'il conviendrait de comparer avec la filière batterie

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 26 janv. 2020, 14:13

La demande mondiale d'hydrogène depuis 45 ans :
Près de 90 % de l'hydrogène est utilisé pour le raffinage et la production d'ammoniac (presque à part égale).
Current global demand for hydrogen is more than 70 million tons per year.

The supply of hydrogen to industrial users is now an important business worldwide. The demand for hydrogen, which has multiplied by more than three since 1975, continues to increase, supplied almost entirely by fossil fuels, with 6% of global natural gas and 2% of global coal destined for the production of hydrogen.

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Almost all of the current hydrogen is produced from hydrocarbons such as natural gas and coal. As a consequence, hydrogen production is responsible for the emission of around 830 million tons of carbon dioxide per year, equivalent to the combined CO2 emissions of the United Kingdom and France.
Extrait de https://www.evwind.es/2020/01/21/hydrog ... ture/73170

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 21 janv. 2020, 21:49

Dédié au développement de l'hydrogène-énergie en Auvergne-Rhône-Alpes, le projet Zero Emission Valley a décroché un financement de 14,4 millions d'euros auprès de l'Ademe, annoncé le 17 janvier. De quoi se doter d'électrolyseurs pour produire de l’hydrogène, de stations pour le distribuer et de 200 véhicules pour l'utiliser.

XAVIER BOIVINET Publié le 21/01/2020

L'hydrogène-énergie accélère en Auvergne-Rhône-Alpes. Le projet régional Zero Emission Valley s'est vu accorder 14,4 millions d'euros par l'Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). Annoncée le 17 janvier 2020, l’aide s'inscrit dans le cadre du plan national hydrogène lancé le 1er juin 2018 par le ministre de la Transition écologique et solidaire d’alors, Nicolas Hulot.

Pour deux-tiers, l’argent aidera à financer l'achat et l'installation d'électrolyseurs pour produire de l’hydrogène à partir d'électricité et d'eau, ainsi que des stations de distribution d'hydrogène. Le tiers restant financera l’acquisition de 200 véhicules à hydrogène supplémentaires.

Dans un communiqué, les acteurs du projet précisent que 2 bus à hydrogène seront expérimentés dans le Grand Chambéry, 50 véhicules légers - par exemple pour des taxis -, et 148 fourgons de plus de 2,5 tonnes. L’aide de l’Ademe pour un véhicule de type Renault Master à hydrogène - dont la sortie sur le marché est prévue en 2020 - pourrait aller jusqu’à 25 200 euros, et 21 000 euros pour les modèles Toyota Miraï ou Hyundai Nexo.

Quatorze sites de production d'hydrogène
Lancé en 2017 par la région Auvergne-Rhône-Alpes, le projet Zero Emission Valley a pour but d’ « accélérer le déploiement de l’hydrogène et développer la mobilité zéro émission de demain », précise le communiqué. Dans son ensemble, il vise à déployer 20 stations de distribution d’hydrogène dans la région, dont 14 assureront la production, et plus de 1 000 véhicules à hydrogène. Le communiqué indique que « la première pierre de la première station [de recharge] » a été posée en juin 2019 à Chambéry, et qu'une « station temporaire » a été inaugurée en septembre 2019 à Clermont-Ferrand.

Zero Emission Valley s’appuie notamment sur les enseignements du démonstrateur Hyway de Grenoble et Lyon. Dans ce cadre, Engie Cofely avait inauguré le 25 juin 2018, sur le site du CEA à Grenoble, une centrale de production d’hydrogène par électrolyse. Celle-ci alimente une flotte de véhicules électriques Kangoo ZE et fournit au CEA l’hydrogène dont il a besoin, notamment pour ses procédés de fabrication de wafers en silicium.
https://www.industrie-techno.com/articl ... erer.58739

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 11 déc. 2019, 20:28

Le premier navire de transport d’hydrogène liquéfié mis à l’eau au Japon

Publié le 11/12/2019

Le chantier naval japonais de Kawasaki, à Kobe, a mis l’eau le Suiso Frontier, premier navire au monde conçu pour transporter de l’hydrogène liquéfié.

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https://lemarin.ouest-france.fr/secteur ... is-leau-au

Vidéo du lancement dans le lien.

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 10 déc. 2019, 19:07

Hydrogène de France produira d'ici à 2022 des piles à combustible de 1 MW basées sur la techno de Ballard

XAVIER BOIVINET le 10/12/2019

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Les piles à hydrogène que souhaite produire Hydrogène de France seront contenues dans des conteneurs de 40 pieds.
© Hydrogène de France


Hydrogène de France a annoncé le 10 décembre s'être associé au canadien Ballard pour fabriquer en série des piles à hydrogène de 1 mégawatt dans une future usine à Bordeaux. Une première mondiale pour ce niveau de puissance. La technologie retenue - et fournie par le canadien - est celle qui équipe les bus à hydrogène aujourd'hui. Elle sera adaptée afin de satisfaire les besoins du stockage stationnaire de l'énergie.

Hydrogène de France (HDF) a annoncé mardi 10 décembre la signature d’un partenariat avec Ballard pour produire en série des piles à combustible de 1 mégawatt (MW) destinées au stockage stationnaire de l’énergie. « Cela sera une première mondiale, affirme Damien Havard, président et fondateur de HDF. Aujourd’hui, aucun acteur ne fournit des piles à combustible à ce niveau de puissance en série sur le marché. » Spécialiste des piles de plus faible puissance, notamment pour la mobilité lourde - bus, camions, trains -, le canadien Ballard fournira la technologie de « stacks » - le cœur de la pile. HDF les intégrera.

L’assemblage de la première pile est espéré début 2022, après les phases de recherche du site, l’obtention des autorisations et les travaux pour construire l’usine à Bordeaux. Le site de 8 000 mètres carrés (m2) - 4 000 m2 en intérieur et 4 000 m2 en extérieur - sera capable de fabriquer une unité de 1 MW en deux mois. Avec huit lignes d’assemblage, l’ambition est de produire 50 MW/an d’ici 2025.

Une technologie venue des bus

La technologie retenue pour la pile à combustible est celle dite « à membrane échangeuse de protons » (PEM). Il s’agit de celle généralement utilisée dans les applications liées à la mobilité. Plus précisément, les cellules qui seront au cœur des piles HDF sont celles que Ballard a développées pour les bus à hydrogène. « Nous ne faisons pas de recherche et développement dans ce projet, précise M. Havard. Nous avons opté pour une technologie éprouvée dont la durée de vie est suffisante pour nos projets que l’on installe pour une vingtaine d’années. »

Alors que les piles à combustible qui équipent les voitures à hydrogène ont des durées de vie autour de 4 000 à 5 000 heures, Ballard affirme que les stacks qui seront utilisés par HDF sont garantis pour des durées de vie supérieures à 30 000 heures. Démonstration sur des bus à hydrogène londoniens à l'appui. « La différence vient des matériaux utilisés, pointe Nicolas Pocard, directeur marketing chez Ballard. Nous avons opté pour des plaques en graphite pour séparer les membranes. Elles se dégradent moins que celles en métal généralement utilisées par les constructeurs automobiles. Nous utilisons également plus de platine et avons travaillé sur la nature de la membrane elle-même. »

Des projets ENR à l'industrie

Avec cette annonce, HDF devient un industriel et crée la marque « HDF Industry » pour produire ses piles à combustibles. L’entreprise bordelaise était jusque-là plus connue pour le développement de projets de production d’énergies renouvelables (ENR). Elle a notamment inauguré le 5 décembre dernier le projet ClearGen en Martinique qui valorise de l’hydrogène produit par une raffinerie en électricité grâce à une pile à combustible de 1 MW (2 x 500 kilowatts). HDF développe également le projet de Centrale électrique de l’ouest Guyanais (CEOG) : 60 MW de panneaux photovoltaïques, 30 mégawattheures (MWh) de stockage par batteries lithium-ion et une chaîne de production et d’utilisation d’hydrogène vert avec un stockage de 6 tonnes et trois piles à combustible de 1 MW. Le début du chantier est prévu en 2020 et la production en 2022.

Si les piles à combustible de 1 MW produites à Bordeaux sont plutôt destinées au marché du stockage stationnaire, HDF ne s’interdit pas, à terme, d’aller regarder du côté de l’hydrogène pour le maritime. Que ce soit pour alimenter les navires à quai ou pendant la navigation. « Ces applications auront des besoins bien au-delà du MW », relève M. Pocard. Des chiffres à comparer avec l’offre qui existe aujourd’hui pour équiper les trains régionaux ou les ferrys à hydrogène. Les premiers ont des piles à combustible dont la puissance est de l’ordre de 400 kW, tandis que les seconds atteignent 600 kW à 800 kW. « Avec les piles à forte puissance, à partir de 1 MW et au-delà, c’est un nouveau marché qui s’ouvre », conclut M. Havard.
https://www.industrie-techno.com/articl ... 2022.58444

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 09 déc. 2019, 20:39

Total, nouveau meilleur ami de l’hydrogène

AURÉLIE BARBAUX E Usine Nouvelle 09/12/2019

L’hydrogène s’est invité dans les débats du colloque de l’Union française de l'électricité (UFE), le 3 décembre. Et à la surprise de beaucoup, c’est le PDG de Total, Patrick Pouyanné qui s’est révélé le plus enthousiaste.

Le sujet hydrogène a fait du chemin chez Total. Interrogé sur le sujet en mai 2019 par L’Usine Nouvelle, Patrick Pouyanné, le PDG du groupe, indiquait bien être membre du Conseil mondial de l’hydrogène. Il parlait déjà d’un "accord de partenariat avec Engie pour mener des opérations conjointes, comme investir dans des stations ou dans la production d’hydrogène renouvelable à grande échelle à la raffinerie de La Mède, (Bouches-du-Rhône)". Il précisait par ailleurs que via le fonds de capital-risque de Total - consacré à la

neutralité carbone depuis fin octobre – "nous prenons aussi des tickets pour suivre ce qui se fait sur le sujet en termes d’innovations". Mais, observant "qu’il faut regarder la réalité en face : les constructeurs automobiles font le choix du véhicule électrique, pas du véhicule à hydrogène", Patrick Pouyanné était très loin de faire un pari à l’échelle industrielle sur l’hydrogène.

Un sujet européen

Au colloque de l’Union française de l’électricité (UFE), le 3 décembre à Paris, le discours du PDG de Total avait évolué. Il s’est même montré le plus optimiste des intervenants abordant le sujet. Le président de France Industrie, Philippe Varin, a surtout expliqué que "l’hydrogène est un sujet très compliqué comparé aux batteries". Car il faut "tout un écosystème hydrogène", et pousser tout à la fois "la production d’hydrogène par électrolyse, le transport, le stockage", et développer "des cas d’usages dans la mobilité et la décarbonation de procédé industriel". Or, selon lui, "la France est incapable toute seule de faire tout. Il faut des partenariats au niveau européen".

Bonne nouvelle, "même si c’est encore théorique, l’Europe est en train - pour la première fois depuis longtemps - de parler de politique industrielle verticale. […] Et dans les neuf retenues, il y a bien sûr les batteries, mais il y a aussi l’hydrogène".

La RATP teste

La PDG de la RATP, Catherine Guillouard, a de son côté pointé le coût prohibitif des premiers bus à pile à combustible et les problèmes de sécurité de dépôts qui seraient alimentés en hydrogène. Ils ne pourraient être qu’à l’extérieur du tissu urbain dense. Rappelant elle aussi que la filière pour produire de l’hydrogène vert (décarboné) "n’est pas du tout en place" et qu’on "est loin d’une intégration industrielle".

Dix ans de retard sur les batteries pour EDF

Même discours chez le PDG d’EDF. Alors que le groupe a investi dans le fabricant français d’électrolyseur McPhy, Jean-Bernard Levy a tenu à observer que "dans la courbe d’apprentissage, on en est aujourd’hui sur l’hydrogène là où on était sur les batteries il y a peut-être dix ans. On n’est pas du tout sur la même maturité industrielle que pour le stockage par batterie. On est dans une logique de démonstration technologique pour comprendre les problèmes qui sont multiples. Cela ne se fera pas en claquant des doigts".

Total regarde côté poids lourds

Après avoir expliqué que les "Allemands sont en train de passer à une économie de l’hydrogène", et même si "en regardant la réalité du plan, les 40 projets sont tout petits", Patrick Pouyanné s’est lui déclaré très confiant sur l’avenir de cette filière. Certes, cela ne sera pas pour la mobilité individuelle, pour des questions d’infrastructures notamment. "On va déjà se payer l’infrastructure des bornes de recharge, on ne va pas se payer une double infrastructure (pour l’hydrogène). Par contre, quand on réfléchit sur les poids lourds, la filière hydrogène mérite d’être regardée de plus près". Total a même commencé à investir. "On est actionnaire de la plus grosse société de mobilité gaz-hydrogène aux États-Unis", rappelle Patrick Pouyanné.

A l'horizon 2030

Le dirigeant dit aussi regarder "ce que cela voudrait dire de passer un jour à l’hydrogène" son réseau transeuropéen de 400 bornes de charge de gaz pour véhicules lourds de la Biélorussie au Portugal. Et pas en 2050. "L’horizon est 2030, on regarde sérieusement le sujet", prévient le PDG de Total. Il croit aussi au potentiel de l’hydrogène pour tous les transports lourds, trains ou flottes de bus où il est possible de centraliser le stockage et la production. "S’il faut aller disperser la production d’hydrogène aux quatre coins de la France, cela ne marche pas", observe Patrick Pouyanné.

ET pour décarboner le gaz naturel

L’autre grande application de l’hydrogène vert, produite à partir d’électricité renouvelable, qui intéresse Total est son potentiel à décarboner le gaz naturel, sur lequel la major compte beaucoup comme énergie de transition pour remplacer le pétrole. Et "on étudie sérieusement un dossier pour produire de l’hydrogène pour alimenter la bioraffinerie de La Mède sur la base d’énergie renouvelable, explique Patrick Pouyanné en aparté du colloque. On essaye de développer avec Engie une filière complète avec un investissement industriel. Ce n’est pas simple mais on y travaille sérieusement."

Du "potentiel"

Certes les problèmes à régler restent nombreux. "Ce qui est difficile à assurer aujourd’hui dans cette filière c’est la continuité des énergies d’origine renouvelables, rappelle le PDG de Total. C’est ce qu’on regarde à la Mède avec une ferme solaire, un système de batterie et un système à hydrogène, avec une électrolyse qui est relativement flexible, qui puisse absorber une production d’électricité qui varie dans la journée. C’est là qu’il y a un enjeu industriel." Et de conclure : "Ce n’est pas encore mature, mais Il y a un potentiel". Philippe Boucly, le président de l’Afhypac, qui rassemble les acteurs français de l’hydrogène et tiendra son assemblée générale le 12 décembre prochain, n’aurait pas si bien dit.
https://www.usinenouvelle.com/article/t ... ne.N911209

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par mobar » 15 oct. 2019, 15:50

https://www.usinenouvelle.com/article/l ... er.N861245
Les plans nationaux se multiplient depuis deux ans

France
• Le plan de juin 2018, doté de 100 millions d’euros, vise 10 % d’hydrogène vert pour l’industrie d’ici à 2023 et entre 20 à 40 % d’ici 2028. Il prévoit 20 000 à 50 000 véhicules utilitaires légers, 800 à 2 000 véhicules lourds et de 400 à 1 000 stations à l’horizon 2028.

Allemagne
• Un programme de R & D de 1,4 milliard d’euros sur dix ans a été adopté. Celui-ci devrait déclencher 2 milliards d’euros d’investissements privés.

Royaume-uni
• Souhaitant incorporer jusqu’à 20 % d’hydrogène dans son réseau de gaz, le pays s’est doté de deux fonds de 20 millions de livres pour développer l’hydrogène bas carbone et le stockage.

Belgique
• La plat pays se limite à un plan d’étude du power-to-gas de 50 millions d’euros.

Japon
• Ce précurseur vise 300 000 tonnes d’hydrogène vert produit annuellement d’ici à 2030, en passant de 100 stations aujourd’hui à 900 et de 25 000 véhicules en circulation à 800 000.

Chine
• Avec une enveloppe initiale de 10,7 milliards d’euros, la feuille de route mobilité vise 2 500 à 5 000 véhicules à hydrogène dans le pays en 2020, 50 000 en 2025 et 1 million à l’horizon 2030.

Australie
• Le cinquième continent va investir 61 millions d’euros dans la R &D et des démonstrateurs.

Californie
• Berceau de la voiture à hydrogène, le Golden State vise 1 million de véhicules et 1 000 stations en 2030.

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par mobar » 31 août 2019, 18:32

Après la Thaïlande, au tour de l'Allemagne de proposer une maison passive 100% autonome en énergie grace au solaire PV, à l'hydrogène et une PaC
La combinaison du système solaire, du stockage de la batterie, de l’électrolyseur et de la pile à combustible installée dans la maison de la famille Hörmann garantit une alimentation en énergie sans CO2 en convertissant et en stockant l’énergie solaire générée au cours de la journée en hydrogène, selon le principe “Power-to-Gas”. La nuit et l’hiver, l’hydrogène est reconverti en électricité domestique. Associé au système de stockage de la batterie, il assure non seulement l’alimentation électrique de la maison, mais peut également répondre aux besoins en chauffage et à la charge de la voiture électrique de la famille. Avec un tel système, le soleil est la seule source d’énergie nécessaire pour fournir de l’électricité, la mobilité et la chaleur toute l’année. Cette maison passive high tech démontre de manière impressionnante comment une énergie sans CO2, totalement indépendante du réseau ou de sources d’énergie externes supplémentaires, peut déjà alimenter à 100% un logement. C’est pour cette raison que ce projet a reçu le Prix fédéral pour réalisations exceptionnelles et innovantes décerné par le Ministère fédéral de l’économie et de la technologie.

L’énergie solaire représenterait 69% de l’approvisionnement mondial en électricité en 2050
https://tecsol.blogs.com/mon_weblog/201 ... onnel.html

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par mobar » 25 juil. 2019, 08:15

Ou par l'hydrogène naturel!
L’hydrogène naturel désigne l’hydrogène, existant sur terre à l’état naturel, sous la forme de la molécule de dihydrogène (H2). Depuis les années 1970, des émanations d'hydrogène naturel ont d’abord été trouvées dans les océans , notamment par l'Ifremer. Bien sûr un hydrogène de cette sorte, récupérable en grande quantité, serait une ressource de grand intérêt. Il permettrait de passer outre les deux procédés industriels de production d’hydrogène utilisés aujourd’hui, le vaporeformage et l’électrolyse de l’eau. Mais avec des flux modestes et situées à plus de 4 000 mètres de profondeur, ces sources océaniques sont parfaitement inutiles de point de vue industriel. Et malgré ces découvertes dans les océans, qui prouvent que l'hydrogène circule librement dans le sous-sol, les scientifiques n'ont pas imaginés que de telles émanations pouvaient aussi avoir lieu sur les continents. « C’est même un crédo scientifique, cela fait partie des choses admises à l’école, explique Alain Prinzhofer, docteur d’État en géologie-géochimie, et chercheur à l’Institut français du pétrole et des énergies nouvelles (IFPEN) pendant 20 ans. Le gaz hydrogène ne peut pas se former dans le sous-sol ». Avec Eric Deville, les deux chercheurs, quoique sceptiques, travaillent pourtant à l’IFPEN sur ce sujet controversé : la Terre pourrait-elle être une source importante d’hydrogène ?

40 000 m3 de dihydrogène s'échappent du site chaque jour

« Lorsqu’en 2010, des chercheurs russes sont venu nous affirmer qu’il y avait de l’hydrogène naturel qui sortait du sol en Russie, avec un flux conséquent, raconte Alain Prinzhofer. Nous étions d’abord suspicieux, mais ils nous ont alors invités à venir voir par nous-mêmes. Les faits étaient irréfutables. Nous pouvions calculer qu’il sortait sur ce site quelques 40 000 m3 par jour de dihydrogène ! » La découverte fait basculer l’avis des deux chercheurs, au point qu’ils cosigneront en 2015 un ouvrage dédié à cette découverte L’hydrogène naturel, la prochaine révolution énergétique ? Depuis 2010, les acteurs industriels et académiques commencent timidement à s’emparer de la question. En 2013, l'IFPEN sort un communiqué de presse provoquant un mini déferlement médiatique dans le monde scientifique. Pour promouvoir sa découverte, Alain Prinzhofer, a quant à lui intégré comme directeur scientifique la jeune entreprise brésilienne de consulting GEO4U, qui fait du service et de la recherche pour l’exploration de l’hydrogène naturel.


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Des gisements d’hydrogène présents partout dans le monde.

« Il ne faut pas pour autant croire que l’on puisse sentir cet hydrogène sortant du sol, précise le chercheur, ou qu’il ait des conséquences sur une flamme allumée à proximité. Ces flux sont extrêmement diffus et nécessitent des instruments pour être détectés. Ils ne sont pas non plus récupérables tels quels industriellement ». En revanche, ces "fuites" d’hydrogène seraient détectables dans toutes les régions du monde. Y compris en France, en Normandie par exemple, précise Alain Prinzhofer. Les lieux où l’on assiste à ces émanations d'hydrogène se présentent notamment sous la forme de légères dépressions circulaires ou elliptiques de 1 kilomètre de diamètre. « Des sortes de cratères atténués, difficilement visibles, sur l’ensemble desquels l'hydrogène s’échappe. Mais en France, détaille Alain Prinzhofer, la surface est tellement remodelée par l’homme qu’on ne peut pas voir ces cratères. »
https://www.industrie-techno.com/articl ... rgie.42054

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par mobar » 23 juil. 2019, 07:53

Peut être bien que l'ère de l'hydrogène sera dépassée par une nouvelle techno, le Sun to Liquid! :wtf:
http://www.oleocene.org/phpBB3/viewtopi ... 2#p2285502

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 04 juil. 2019, 19:52

L'ère hydrogène peut enfin débuter

AURÉLIE BARBAUX Usine Nouvelle 04/07/2019

Entre l’urgence climatique, la baisse du coût des énergies renouvelables et la maturité des technologies, les conditions sont enfin réunies pour que l’hydrogène prenne sa place dans le mix énergétique mondial.

Et si cette fois c’était la bonne ! Et si, comme l’annonce l’Agence internationale de l’énergie (AIE) dans un rapport présenté fin juin au G20 d’Osaka, au Japon, les planètes n’avaient jamais été mieux alignées pour que l’hydrogène s’impose enfin comme alternative industrielle au pétrole ! "Le moment est venu d’exploiter son potentiel pour jouer un rôle clé dans un environnement propre, sûr et sécuritaire", écrit l’AIE.

Certes, ce n’est pas la première fois. Dans les années 1970, l’hydrogène apparaissait déjà comme une solution de sortie de la crise pétrolière. À l’époque, certains pays, dont la France, ont misé sur le nucléaire. Dans les années 1990, avec la lutte contre les gaz à effet de serre, l’hydrogène avait encore fait une sortie au Japon, au Canada et en Europe… sans suite. Dans les années 2000, avec la montée en puissance des enjeux climatiques, le véhicule à hydrogène s’est peu à peu concrétisé. Mais faute de réseau de distribution, il n’a pas émergé.

Pourtant, sur le papier, l’hydrogène allie les vertus du pétrole et de l’électricité. C’est un vecteur énergétique qui peut être produit à partir de plusieurs sources (gaz, charbon, pétrole, biomasse et électricité renouvelable) et être utilisé pour de multiples usages, de la production de chaleur et d’électricité en centrale aux transports, en passant par les process industriels, mais aussi en sous-produit chimique… Comme c’est un gaz, il peut être stocké et transporté, même si c’est un peu plus complexe que pour le pétrole et le gaz naturel, car il faut le mettre sous pression et lui dédier des infrastructures. Et comme il n’existe quasiment pas à l’état naturel, l’hydrogène peut être produit un peu partout, en fonction des ressources de base (fossiles, biomasse, renouvelables) et donc, potentiellement affranchir nombre de pays de leur dépendance aux grands pays producteurs de pétrole et de gaz fossiles. Ce qui, d’un point de vue géopolitique, s’annonce peut-être comme son plus grand handicap. Pas plus la Russie que les États-Unis, hormis la Californie, et les pays du Golfe n’ont intérêt à favoriser son émergence. Heureusement, c’est sans compter avec la Chine, l’Europe… et le changement climatique.

Remplacer le charbon… vite !

Car pour atteindre 100 % d’énergies renouvelables – comme le vise l’Australie-Méridionale en 2025, la Suède en 2040, la Californie en 2045 et le Danemark en 2050 – et la neutralité carbone en 2050 – l’objectif de la France, du Royaume-Uni, de l’Espagne, mais aussi du Chili, de la Nouvelle-Zélande et du Japon –, il va falloir déployer les grands moyens. Développer le solaire et l’éolien, passer à la voiture électrique, et replanter des forêts pour créer de nouveau puits de carbone ne va pas suffire. Investir dans le captage de CO2 non plus. Pour diminuer massivement les émissions de gaz à effet de serre, il faut une solution non carbonée pour remplacer le charbon dans l’industrie et la production d’électricité. "L’hydrogène est le chaînon manquant pour viser des systèmes énergétiques 100 % renouvelables, l’objectif de nombreux pays à plus ou moins longue échéance", résume Michèle Azalbert, la responsable de la business unit hydrogène d’Engie. Globalement, les technologies de production d’hydrogène, de piles à combustible nécessaires à la conversion en électricité, de transport et de stockage sont prêtes ou font l’objet de démonstrateurs industriels. Reste à passer à l’échelle industrielle pour en faire baisser les coûts.

L’Allemagne et la Chine viennent de siffler le départ. Le gouvernement chinois a annoncé vouloir mettre un million de voitures à hydrogène sur ses routes d’ici à 2030, en complément de celles à batteries, pour lutter contre la pollution atmosphérique et résoudre le problème d’autonomie des véhicules électriques avec batteries lithium-ion. Outre-Rhin, l’opérateur Rhein-Main-Verkehrsverbund vient de commander 27 trains hydrogène à Alstom, pour remplacer des trains au diesel. C’est la preuve non seulement que la technologie est sûre, mais aussi qu’elle est suffisamment compétitive. Et c’est aussi en Allemagne qu’ArcelorMittal va pour la première fois utiliser de l’hydrogène dans sa production d’acier, l’un des secteurs les plus difficiles à décarboner. À noter aussi le lancement, début 2019, du projet du norvégien Yara de production d’engrais à Pilbara, en Australie, à partir d’hydrogène vert. Un projet mené en collaboration avec Engie qui permettrait de décarboner 80 % de la production.

Relever le défi des coûts de production

Reste l’épineux problème de la baisse des coûts de production de l’hydrogène pour qu’il soit compétitif avec les énergies fossiles qu’il remplacera. Qu’il soit vert (par électrolyse de l’eau), bleu (à partir de gaz avec captage de CO2), gris (gaz sans captage), brun (à partir du lignite) ou noir (à partie du charbon), l’AIE estime que les coûts pourraient baisser de 30 % d’ici à 2030. En massifiant vraiment la production à partir d’énergies renouvelables (solaire ou éolien offshore) dans des centrales de l’ordre du GW, il serait même possible de descendre à 1,5 dollar le kilo d’hydrogène, explique Thierry Lepercq, auteur de "Hydrogène, le nouveau pétrole". C’est au Danemark et au Chili qu’Engie en prépare la démonstration. Avec ses ressources exceptionnelles en énergie solaire, le Chili est aujourd’hui très bien placé pour exporter de l’hydrogène par voie maritime. Les détails de ce premier projet industriel ne sont toutefois pas encore connus.

Au Danemark, Engie va installer, en partenariat avec le transporteur de gaz Gasunie, une unité de production de 100 MW début 2020 pour monter ensuite à 1 GW et fournir le producteur de méthanol BioMCN. À noter aussi qu’au Royaume-Uni, le norvégien Equinor a l’ambitieux projet d’alimenter 3,7 millions de foyers en hydrogène bleu produit à partir du gaz de la mer du Nord avec stockage de CO2. "Entre la prise de conscience de l’urgence climatique, la baisse du coût des renouvelables qui ont été divisés par dix en dix ans et la maturité des technologies de l’hydrogène, cette fois-ci, les conditions sont réunies pour l’hydrogène", résume Philippe Boucly, le président de l’Association française pour l’hydrogène et les piles à combustible. Ce dernier sait néanmoins que l’hydrogène ne détrônera pas totalement le pétrole. Mais il pourrait concourir pour 18 à 20 % de la consommation d’énergie dans le monde en 2050, selon une étude du cabinet McKinsey.

Malgré son plan Hydrogène de 2018, obtenu de haute lutte par Nicolas Hulot alors ministre de la Transition écologique et solidaire, et ses pépites industrielles de l’hydrogène comme Alstom, Symbio, H2V, Areva H2gen, McPhy, Mahytec, Ergosup, Sylfen, Pragma, Safra et le CEA, la France ne croit toujours pas à l’avenir industriel de l’hydrogène et mise encore sur les usages pour la mobilité [voir la carte page 30]. La versatile molécule n’occupe qu’un strapontin dans la feuille de route énergétique du pays, tout comme dans la stratégie nationale bas carbone. Les gaziers, eux, mettent toute leur énergie à défendre le biogaz. "Nous ne croyons pas que l’hydrogène apparaîtra dans le bilan énergétique de la France avant 2030-2035", explique Patrick Corbin, le président de l’Association française du gaz. Mais EDF vient quand même de créer une filiale pour l’hydrogène industriel bleu. Et les régions engagées dans la transition énergétique ont déjà intégré son potentiel énergétique et industriel.

Les plans nationaux se multiplient depuis deux ans

France

Le plan de juin 2018, doté de 100 millions d’euros, vise 10 % d’hydrogène vert pour l’industrie d’ici à 2023 et entre 20 à 40 % d’ici 2028. Il prévoit 20 000 à 50 000 véhicules utilitaires légers, 800 à 2 000 véhicules lourds et de 400 à 1 000 stations à l’horizon 2028.

Allemagne

Un programme de R & D de 1,4 milliard d’euros sur dix ans a été adopté. Celui-ci devrait déclencher 2 milliards d’euros d’investissements privés.

Royaume-uni

Souhaitant incorporer jusqu’à 20 % d’hydrogène dans son réseau de gaz, le pays s’est doté de deux fonds de 20 millions de livres pour développer l’hydrogène bas carbone et le stockage.

Belgique

La plat pays se limite à un plan d’étude du power-to-gas de 50 millions d’euros.

Japon

Ce précurseur vise 300 000 tonnes d’hydrogène vert produit annuellement d’ici à 2030, en passant de 100 stations aujourd’hui à 900 et de 25 000 véhicules en circulation à 800 000.

Chine

Avec une enveloppe initiale de 10,7 milliards d’euros, la feuille de route mobilité vise 2 500 à 5 000 véhicules à hydrogène dans le pays en 2020, 50 000 en 2025 et 1 million à l’horizon 2030.

Australie

Le cinquième continent va investir 61 millions d’euros dans la R &D et des démonstrateurs.

Californie

Berceau de la voiture à hydrogène, le Golden State vise 1 million de véhicules et 1 000 stations en 2030.
https://www.usinenouvelle.com/article/l ... er.N861245

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 02 juil. 2019, 19:41

Mines ParisTech et GRTgaz pactisent pour améliorer la tenue à l’hydrogène du réseau de gaz

Usine Nouvelle 02/07/20195

GRTgaz a signé le 2 juillet un partenariat avec les Mines ParisTech pour le financement d’un post-doctorat visant à étudier un moyen de protéger les canalisations de gaz naturel lorsqu’elles sont soumises à une certaine quantité d’hydrogène.
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https://www.usinenouvelle.com/editorial ... az.N861950

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 13 avr. 2019, 00:16

Hydrogène: la bataille des financements reste âpre pour la filière

AFP parue le 12 avr. 2019

Entreprises et collectivités sont sur la ligne de départ, prêtes à inventer de nouveaux usages pour l'hydrogène, mais la bataille pour obtenir des financements reste âpre, près d'un an après l'annonce par le gouvernement d'un plan de soutien à la filière.

Principalement utilisé dans l'industrie, l'hydrogène suscite les convoitises. Cet élément qui intervient dans le raffinage et la fabrication de produits chimiques est désormais considéré par certains comme un outil clé pour la transition énergétique, car il permet de stocker et de restituer de l'électricité.

Afin de donner une impulsion au secteur, le gouvernement a élaboré un plan doté d'une enveloppe de 100 millions d'euros. Près d'un an après sa présentation, deux appels à projets ont été lancés, l'un dédié à la mobilité, l'autre à l'industrie. "Cette année toute la dépense ne sera pas encore engagée", a indiqué à l'AFP le ministère de la Transition écologique, qui estime qu'environ 70 millions d'euros seront investis en 2019 et le solde en 2020.

"La filière est en ordre de marche" mais "nous butons sur un problème: nous n'avons pas de visibilité", a commenté auprès de l'AFP Philippe Boucly, président l'Afhypac, association rassemblant les acteurs de l'hydrogène, qui demande un soutien pérenne de l'État. "Il y a un véritable enjeu de création de valeur, mais le manque de clarté peut freiner les ambitions des acteurs", a averti auprès de l'AFP Charlotte de Lorgeril, associée au cabinet Sia Partners.

Le fonds "air mobilité" de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe), doté d'un budget de 30 millions d'euros cette année, doit financer des projets de transports moins polluants, notamment ceux autour de l'hydrogène. Or, "les demandes de subvention dépassent largement les budgets prévus", a indiqué à l'AFP David Marchal, directeur exécutif adjoint de l'expertise et des programmes à l'Ademe. "Nous finalisons les arbitrages budgétaires avant une annonce de résultats qui pourrait intervenir dans les prochaines semaines", a-t-il ajouté.

Concurrence de l'électrique à batterie

La France parie surtout sur le développement de flottes à hydrogène captives à usage professionnel (autobus, transport de marchandises, etc.). Elle ambitionne d'atteindre un peu plus de 5 000 véhicules en circulation d'ici 2023 et une centaine de stations de recharge.

"Le seul véhicule à hydrogène qui a de l'avenir, c'est celui utilisant de l'hydrogène produit avec l'électrolyse de l'eau, ce qui suppose de suffisamment développer les énergies renouvelables en amont", a jugé auprès de l'AFP Jacques Percebois, professeur à l'université de Montpellier.

Cette technique, qui consiste à décomposer l'eau à l'aide d'un courant électrique afin d'isoler les atomes d'hydrogène, ne produit pas de gaz à effet de serre. Mais dans un calcul global, il faut tenir compte de l'origine de l'électricité utilisée. Relativement coûteuse, la méthode reste pour l'heure marginale: l'hydrogène est produit à 95% à partir des énergies fossiles.

Autre difficulté: le véhicule à hydrogène fait face à la concurrence de différents moyens de locomotion propres. "L'argent n'est pas investi en priorité dans le véhicule à hydrogène car les gens croient davantage à l'électrique", a estimé M. Percebois, précisant que la recherche sur les batteries captait beaucoup de financement au niveau mondial. Mais "cela ne signifie pas pour autant qu'il n'a pas sa place, il peut y avoir un partage de marché", a-t-il complété.

S'ils restent onéreux, les véhicules à hydrogène répondent aux besoins des professionnels, grâce à leur autonomie importante et à leur rechargement rapide. "L'avenir de la filière hydrogène dépendra beaucoup de l'engagement des pouvoirs publics", selon une étude de Sia Partners, publiée en janvier. Or, les moyens financiers présentés jusqu'à présent semblent "insuffisants au regard des investissements nécessaires", a-t-elle relevé.

Mais les dés ne sont pas encore jetés. Au titre des perspectives, le gouvernement indique que "les appels à projets lancés en 2019 sur la mobilité et l'industrie permettront de déterminer les suites à donner".
https://www.connaissancedesenergies.org ... pre-190412

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par energy_isere » 15 mars 2019, 22:52

Une nouvelle pile à combustible fait des prouesses en laboratoire

Pierre Berteloot Usine Nouvelle le 15/03/2019

La pile à combustible permet de stocker sous forme de carburant chimique l'électricité produite par les énergies renouvelables, mais les modèles disponibles à ce jour ne sont pas assez rentables pour permettre leur utilisation à grande échelle. Cependant, deux équipes de chimistes américains ont réalisé des avancées prometteuses dans le domaine.

Le jour où l’on pourra stocker l’énergie produite par les éoliennes ou les panneaux solaires – le grand défi à relever si l’on veut s’affranchir un jour du joug des énergies fossiles – vient peut-être de s’approcher subitement. Les piles à combustibles capables de faire cela existent, mais sont actuellement trop peu efficientes pour que leur utilisation soit rentable. Ou plutôt étaient. Une équipe de chercheurs américaine a annoncé avoir créé une pile au rendement ahurissant de 98%.

La pile à combustible : utile mais peu efficiente

Car point de batteries lithium-ion classiques pour cette tâche. Bonnes pour stocker de petites quantités d’énergie, et peu de temps, celles-ci sont autrement trop coûteuses. Pour emmagasiner l’énergie à grande échelle, la solution est ailleurs.

Le mécanisme d’action des piles à combustible, qui existent depuis le XIXème siècle, repose sur la séparation de l’eau sous l’effet d’un courant électrique – une réaction appelée électrolyse – en dihydrogène et dioxygène. Ces deux molécules constituent le combustible chimique sous lequel l’énergie est stockée. Une seconde réaction – la pile à combustible à proprement parler– permet d’inverser le processus et de produire de l’électricité. Elles sont déjà utilisées, notamment dans l’industrie spatiale, mais pas assez rentable pour être massivement utilisées ici-bas dans le réseau électrique, bien que des projets pionniers existent, comme celui de HDF Energy en Guyane.

98% de l’énergie convertie

Les piles les plus répandues à ce jour utilisent des catalyseurs différents pour les deux sens de la réaction, ce qui complique grandement le processus, car deux appareils sont nécessaires. Mais un nouveau type, les piles à céramique protonante (PCFC), pallient à ce problème et peuvent inverser la réaction. Leur seul souci : la première étape (l'électrolyse) était jusque là inefficiente, et les plus efficaces avaient un rendement d'à peine 30%, dissipant le reste de l’énergie sous forme de chaleur.

Mais deux équipes de chercheurs sont parvenues simultanément à des avancées considérables avec les PCFC. Alors que la chimiste Sossina Haile et son équipe avaient publié en janvier dans la revue Energy & Environmental Science les résultats de leurs travaux – ils ont développé une électrode qui utilise 76% de l'énergie électrique pour casser des molécules d’eau –, ils ont déjà été battus. Le chimiste Ryan O’Hayre et son équipe relatent dans une étude parue le 11 mars dans Nature Energy avoir conçu une électrode dont les déperditions d’énergie ne sont que de 2%. Du jamais vu !

Un marché en expansion

Le marché des énergies renouvelables est plus que jamais en pleine croissance. Alors que leur part dans la consommation finale brute d’électricité en France était de 9,3% en 2006, elle est de 16% aujourd’hui. Et l’objectif déclaré de l’Etat, dans le cadre de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte, est d’atteindre 32% d’ici à 2030.

La nécessité de la transition énergétique est de plus en plus perçue comme indispensable, et l’amélioration des capacités de stockage de l’énergie permettra certainement de lui conférer une valeur ajoutée et un intérêt encore supérieurs. Les industriels se lancent de plus en plus dans la technologie de la pile à combustible, tels que Safran ou Faurecia récemment. Les électrodes développées par les deux équipes sont en ce sens prometteuses. Seule une incertitude demeure : ces prototypes devront maintenant résister à l’industrialisation et à l’augmentation de l’échelle – qui réduit souvent les performances.
https://www.usinenouvelle.com/editorial ... re.N818230

Bon, j' aimerai bien lire l' article original.

Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

par mobar » 11 oct. 2018, 13:35

Analyse du marché de l'H2 par le CEPS & Alix Partners

http://www.ceps-oing.org/sites/default/ ... 171121.pdf
UN MARCHÉ DE GÉANTS
L’hydrogène, au bénéfice de quels acteurs ? L’hydrogène rassemble des acteurs issus de mondes jusque là séparés : les énergéticiens comme Engie qui ont notamment une importante position dans l’aval et les services; les pétroliers qui disposent du réseau de distribution peut-être le plus maillé du territoire en plus du réseau gazier ; les électriciens intéressés par les volumes d’énergie offerts et la valorisation possible de productions décarbonées par un stockage continu ; et ceux, à l’instar d’Air Liquide, dont le métier est justement de prendre de l’énergie et de la transformer.
Toutefois, la maîtrise de la chaîne de valeur de l’hydrogène (depuis sa production à partir de gaz ou de l’électricité jusqu’à sa distribution en passant par la compression, le stockage et le transport) n’est pas simple. L’enjeu pour un acteur comme Air Liquide est d’ouvrir ce marché de géants (2 500 milliards peut-être à l’horizon 2050) même si cela doit passer par des partenariats avec les acteurs-clés d’autres secteurs. Il reste particulièrement en Europe à développer l’industrie des électrolyseurs.
La chaîne de valeur installée, la massification de la production conduira à la diminution des coûts : des gigawatts solaires ou éoliens seront alors entièrement dédiés à la production d’hydrogène.

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