L’hydrogène sera vraiment « révolutionnaire » s'il est produit à partir des renouvelables...

Christian de Perthuis

Professeur d’économie à l’université Paris-Dauphine - PSL

Fondateur de la Chaire Économie du Climat

De Jules Vernes à Jérémy Rifkin, nombreux ont été les visionnaires anticipant l’avènement d’une société de l’hydrogène. Écoutons l’ingénieur Cyrus Smith, personnage principal de L’Île mystérieuse (1875)(1) : « Oui, mes amis, je crois que l’eau sera un jour utilisée comme combustible, que l’hydrogène et l’oxygène qui la constituent fourniront une source de lumière et de chaleur inépuisables et d’une intensité que la houille ne saurait avoir. »

Longtemps considéré comme un mirage, l’hydrogène revient en force dans le débat énergétique. L’Union européenne a récemment publié sa stratégie hydrogène(2). Et, dans les trente milliards du plan de relance français(3) fléchés sur l’écologie, les deux milliards alloués à l’hydrogène constituent un véritable bond en avant, multipliant par vingt l’argent public préalablement engagé dans ce secteur.

Serions-nous à la veille d’une révolution majeure grâce à ce gaz découvert en 1766 par le chimiste Cavendish, ensuite baptisé « hydrogène » par Lavoisier ?

Si l’hydrogène n’est pas le miracle du roman de Jules Verne, il peut en revanche constituer un vecteur accélérant la transition énergétique(4) vers des sources renouvelables. À condition qu’on l’affranchisse de sa dépendance actuelle à l’égard des énergies fossiles.

L’hydrogène d’hier et d'aujourd'hui : un sous-produit des énergies fossiles

Représentant 75 % de la masse gazeuse du soleil, l’hydrogène est considéré comme l’élément le plus abondant de l’univers. Sur Terre, il est peu présent à l’état pur : très léger, il n’est en effet pas retenu par la gravitation et s’échappe de ses réservoirs naturels.

L’hydrogène est toutefois présent tout autour de nous, combiné à d’autres éléments. On le trouve ainsi dans chaque molécule d’eau. Associé au carbone, il est dans tous les végétaux et animaux. Les énergies fossiles, elles-mêmes issues de la décomposition de la matière vivante, ne font pas exception. L’hydrogène peut être produit en le séparant de ces autres éléments.

D’après l’Agence internationale de l’énergie (AIE)(5), on produit chaque année de l’ordre 70 Mt d’hydrogène pur. La grande majorité de cet hydrogène provient du traitement du gaz naturel (69 %) et du charbon (27 %). L’électrolyse de l’eau et d’autres voies fournissent le reste.

Depuis 1975, la production mondiale d’hydrogène a été multipliée par quatre. Les deux principaux marchés ont été le raffinage du pétrole – où l’hydrogène permet de désulfurer et purifier les combustibles – et la production d’ammoniac, lui-même principalement destiné à la fabrication d’engrais.

Consommation mondiale d'hydrogène par usage

Ce développement rapide de l'hydrogène n’a aucunement contribué à la décarbonation des économies. En 2018, la production mondiale d’hydrogène a provoqué le rejet de 830 Mt de CO2 dans l’atmosphère selon l'AIE, soit l’équivalent de 2,5 fois les émissions de CO2 de la France ou encore 25 % de plus que les rejets de la totalité des vols internationaux de l’année.

Tant que l’hydrogène reste un sous-produit des énergies fossiles, rouler à l’hydrogène ou l’utiliser pour produire de la chaleur permet de réduire les pollutions locales, mais pas d’abattre les rejets de CO2. Le premier enjeu de la révolution de l’hydrogène consiste à basculer vers une production non carbonée.

Demain : hydrogène « gris », hydrogène « bleu » ou hydrogène « vert » ?

« L’hydrogène gris » désigne celui obtenu directement à partir du gaz naturel ou du charbon. Par kg produit, il émet de l’ordre de 9 kg de CO2 à partir du gaz et de 20 kg de CO2 à partir du charbon (voir le graphique ci-dessous). En Europe, la quasi-totalité de l’hydrogène est issue du gaz naturel.

Intensité carbone de la production d'hydrogène

Une première voie pour limiter son empreinte carbone consiste à coupler sa production à des installations de captage récupérant une partie du CO2 avant qu’il ne se dissipe dans l’atmosphère. On obtient alors de « l’hydrogène bleu », limitant les dégâts climatiques sans s’affranchir de la dépendance aux énergies fossiles.

Avec un prix du CO2 de l’ordre de 100 €/tonne, il deviendrait rentable de basculer de l’hydrogène gris vers l’hydrogène bleu.

Dans les conditions actuelles, l’hydrogène gris revient à environ 1,5 €/kg en Europe, soit un peu plus qu’aux États-Unis ou en Chine où gaz et charbon sont bon marché. Par ailleurs, les coûts de stockage et de transport sont limités par la proximité entre les sites de production et de consommation, la plupart des installations actuelles étant situées dans des raffineries ou des complexes pétrochimiques.

Le coût des installations de capture et stockage de CO2 est de l’ordre de 1 €/kg. Autrement dit, avec un prix du CO2 de l’ordre de 100 €/tonne, il deviendrait rentable de systématiser ces installations en basculant de l’hydrogène gris vers l’hydrogène bleu. Avec à la clef, des réductions potentielles d’émission de CO2 de l’ordre de 750 Mt (2 % des émissions mondiales de CO2).

Une autre voie pour produire l’hydrogène est celle de l’électrolyse qui utilise l’énergie électrique pour récupérer l’hydrogène présent dans l’eau. Si on utilise une électricité produite avec du gaz naturel ou du charbon, l’opération n’a pas d’intérêt pour le climat : on rejette par cette voie plus de CO2 qu’en séparant directement l’hydrogène du gaz ou du charbon.

En couplant un électrolyseur à une source décarbonée d’électricité, on obtient de « l’hydrogène vert », non émetteur de CO2.

L’opération est particulièrement intéressante, lorsqu’on dispose d’importantes capacités de production éolienne ou solaire dont le coût unitaire à la production est devenu compétitif, tant face aux filières fossiles que nucléaires, mais dont l’injection à grande échelle se heurte à la difficulté de l’intermittence. L’électrolyse permet alors de stocker les excédents d’électricité en les transformant en hydrogène qui devient un intégrateur des sources renouvelables dans le système énergétique.

Comment rendre l’hydrogène vert compétitif

Le coût de production de l’hydrogène vert par l’électrolyse dépend de trois paramètres : le prix de l’électricité utilisée dans l’électrolyseur, le coût et l’efficacité de cet électrolyseur, les coûts de transport et de stockage qui pèsent dans la balance sitôt que le lieu de consommation est éloigné du site de production.

Actuellement, le coût du kg d’hydrogène vert se situe dans une fourchette de l’ordre de 3 à 6 €/kg, soit de deux à quatre fois celui de l’hydrogène gris. Mais il est dans une dynamique de forte baisse, sous l’impact de la baisse du coût de l’électricité verte et de celui de l’électrolyse.

La production d’hydrogène vert à partir de biomasse renouvelable est une autre voie qui pourrait s’avérer intéressante pour son intégration territoriale.

Les différents plans hydrogène visent à accélérer le mouvement grâce aux changements d’échelle de la production d’électrolyseurs et aux investissements dans les réseaux de stockage et distribution. Cet argent public mobilisé du côté de l’offre permet d’accélérer l’industrialisation des pilotes issus de la recherche et développement. Son usage est pleinement justifié.

Les aides à l’utilisation de l’hydrogène vert sous forme de complément de prix sont plus discutables sous l’angle économique. Elles n’incitent pas suffisamment les producteurs à baisser leurs coûts et stimulent la consommation d’énergie. Elles pourraient être fortement réduites ou disparaître pour un prix du CO2 de l’ordre de 100 à 250 €/t.

La production d’hydrogène vert à partir de biomasse renouvelable est une autre voie qui pourrait s’avérer intéressante pour son intégration territoriale. Elle en est encore au stade expérimental. Deux options sont testées en France : à partir du bois (projets de Vitry-le-François et de Strasbourg(6)) ou à partir de biomasse agricole (utilisation du chanvre dans la Sarthe(7)).

Les nouveaux usages de l’hydrogène

Pour contribuer pleinement à la substitution énergétique, il ne suffit pas de massifier la production d’hydrogène vert. Il convient aussi de développer les usages qui permettent de réduire les émissions de CO2 là où elles sont les plus difficiles à obtenir.

En premier lieu, on peut injecter jusqu’à 10 ou 20 % d’hydrogène vert dans les réseaux de gaz, nettement plus si on convertit une partie de cet hydrogène en méthane via un procédé appelé « méthanation ». Cette voie est actuellement testée en France à Fos-sur-Mer(8). Outre l’intérêt de réduire la part du gaz fossile dans le réseau, son intérêt est de pouvoir capter et réutiliser une partie des rejets de CO2 de l’aciérie de Fos.

En second lieu, l’hydrogène permet de produire de l’électricité à partir de piles à combustible embarquées. Les constructeurs asiatiques Toyota et Hyundai ont commencé à commercialiser des voitures particulières à hydrogène qui ont une autonomie plus grande que les voitures électriques utilisant les batteries. À terme, les applications les plus intéressantes concernent les véhicules utilitaires (bus et camion) pour lesquels le poids des batteries est une contrainte majeure, les trains quand les lignes ne sont pas électrifiées et, sans doute plus tard, les avions.

Enfin, l’hydrogène vert pourrait décarboner demain des procédés industriels où les substituts à l’énergie fossile sont difficiles à développer. Le plus important concerne la production primaire d’acier où le charbon est à la fois utilisé comme source d’énergie et agent réducteur du minerai. L’hydrogène pourrait s’y substituer et fournir de l’acier zéro carbone. Le premier pilote industriel testant cette voie est en développement dans le nord de la Suède, dans le cadre du projet Hybrit(9).

L’Europe face à la révolution de l’hydrogène

La stratégie européenne de l’hydrogène met l’accent sur le développement d’une offre compétitive basée sur des soutiens à la R&D, aux pilotes industriels et aux projets intégrant l’hydrogène dans des écosystèmes plus large. Grâce à différents programmes d’investissement, l’Europe a mis plusieurs dizaines de milliards sur la table.

L’attention nouvelle portée à l’offre constitue une inflexion majeure de la politique climatique européenne qui a reposé jusqu’à présent plus sur le soutien à l’usage d’énergie décarbonée que sur sa production sur le territoire européen.

L’Allemagne et la France projettent d’investir respectivement 9 et 7,2 milliards d’argent public d’ici 2030.

De telles actions favorisant la demande ont abouti, dans le cas de l’énergie solaire et des batteries, à délocaliser une grande partie de la production d’équipements en perdant des potentiels de créations locales de richesses et d’emplois.

L’Allemagne(10), et désormais la France(11), déclinent cette stratégie européenne, en projetant d’investir respectivement 9 et 7,2 milliards d’argent public d’ici 2030. Elles disposent d’atouts non négligeables, avec deux des trois majors de l’industrie mondiale des gaz industriels (Linde et Air Liquide), de grands équipementiers automobiles ou ferroviaires, d’excellents laboratoires de recherche publique et une myriade de start-up dont beaucoup sont issues de ces laboratoires. L’Allemagne s’appuie sur un plan plus rapide de déploiement des énergies renouvelables, support incontournable de l’hydrogène vert.

La clef de la réussite sera moins la quantité d’argent public mis sur la table, que la capacité à faire entrer en synergie tous ces acteurs venus d’horizons différents. C’est à ce prix qu’on fera de l’hydrogène, non pas cette énergie « inépuisable » à laquelle rêvait l’ingénieur de L’Île mystérieuse, mais un puissant intégrateur des énergies renouvelables dans le système énergétique de demain.The Conversation

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Commentaire

Rochain

Je ne réponds pas à cette question de la manière que vous souhaitez... Parce qu'il n'y a pas à mon avis de réponse plus objective que celle que j'ai faite, et je suis persuadé que vous avez bien compris tout en n'ayant pas du tout envie de comprendre.
Il n'y a pas plus de puissance potentiel aux ENR qu'il n'y à de volume à un ballon de baudruche en dehors des deux limites extrêmes, zéro et le crash.

ddu

C'est un peu dommage d'être arrogant et mal poli M. Rochain. Ceci est d'une constance dans tous vos posts ici ou ailleurs.
On peut exposer ces arguments sans prendre les autres pour des imbéciles.
C'est vraiment triste ce type de comportement parce que je crois que vous avez aussi des arguments valides mais vous les discréditez totalement par vos paroles méprisantes envers les autres. Ce n'est pas comme cela que vous réussirez à convaincre malheureusement.
Bien à vous.

Serge Rochain

@ DDU
C'est clairement vous qui me prenez pour un imbécile, regardez les réponses que j'ai faites avant votre message aux question qui m'étaient posée et qui elles aussi me prenaient pour un imbécile. Alors à force d'être assiégé par des idiots qui vous prennent pour un imbécile, ceci est le premier message où je vous dis que vous en êtes un et, est-il vraiment déplacé ?

ddu

Je ne vous prends aucunement pour un imbécile.
J'ai dit que vous aviez des arguments valides que je respecte.
Je pense juste que vous pourriez les présenter de manière moins condescendante envers vos interlocuteurs.
C'est tout.
Bien à vous.

Dominique Guérin

Dit comme cela, ça semble crédible. Mais... exemple du Danemark: il y a quelques mois, ce pays dont la puissance installée en éoliennes est supérieure à sa consommation et qui, donc est en surproduction quand il y a du vent, exportait à "tour de bras" du courant 3 fois plus "carbonné" que la France car pour "réguler" cette production éolienne pourtant excédentaire, il devait faire fonctionner ses centrales à gaz et à charbon...
Second problème: lors de ces surproductions éoliennes, le prix de gros local de l'électricité devient négatif et pourtant, on continue de l'acheter aux éoliennes à un prix garanti qu'il faudra multiplier par 10 pour tenir compte des rendements des électrolyseurs, des centrales de liquéfaction, du transport, du stockage, de la distribution, des piles à combustible... et même si les éoliennes font de l'électricité peu carbonée (11 g/kW.h) le rendement de la chaîne (19%) amène le niveau du kW.h mécanique final à 60 g sans compter ce que j'indiquais plus haut pour le Danemark qui était à 150 g de CO2 par kW.h alors qu'en surproduction éolienne, soit 800 g en sortie d'un moteur électrique en "bout de chaîne hydrogène" largement autant qu'une voiture essence.(20kW.h pour faire 100 km).
Pour finir: Pour que les électrolyseurs, les centrales de liquéfaction et tout le reste de la chaîne ne travaillent pas que quelques jours par mois, il faudra se sur équiper très fortement en éoliennes dont le taux de charge annuel varie de 20% à 30% et leur production de 0 à 100% suivant leurs implantations.
En attendant la fusion nucléaire (quelques générations), il serait plus simple, moins polluant et beaucoup moins cher de faire rouler, voler, naviguer les véhicules au gaz.

Serge Rochain

L’incohérence de vos propos ne semble pas vous gêner :
« Il y a quelques mois, en surproduction le Danemark exportait à "tour de bras" du courant 3 fois plus "carbonné" que la France car pour "réguler" cette production éolienne pourtant excédentaire, il devait faire fonctionner ses centrales à gaz et à charbon »…. Autrement dit comme ils étaient en surproduction, il fallait réguler (on ne sait pas quoi) en produisant encore plus avec les centrales à gaz et à charbon !!!!
Après ça, je ne crois pas que l’on ait quoi que ce soit de plus à ce dire, d’ailleurs, le reste du post est à l’avenant. Le lobby nucléaire en est à répandre les pires absurdités pour tenter de démontrer que quand on a tort, c’est qu’on à raison, et le meilleur, c’est que ça marche auprès de leurs fans

Dominique Guérin

Cher Serge, toujours aussi agréable avec vos interlocuteurs...
Il ne s'agit pas de propos mais de faits.
Je vous engage à regarder régulièrement le site electricitymap un jour ou il y a beaucoup de vent au Danemark pour constater par vous même la véracité de ce que je viens d'écrire. ça pourrait venir dans les jours qui viennent...

Serge Rochain

C'est ça, dans les jours qui viennent on verra que quand les éoliennes produisent trop on est obligé de mettre en marche des centrale à gaz et à charbon ....... pour faire en sorte que les éoliennes produisent plus ? ou moins ?
Et c'est electricitymap qui décide qu'il doit en être ainsi, j'imagine

Dominique Guérin

consommation actuelle du Danemark: 3,51 GW.
puissance éolienne installée au Danemark: 4,92 GW
puissance éolienne actuelle délivrée: 711 MW soit 14,5% de la puissance installée.
intensité carbone actuelle de la production danoise: 174 g de CO2/kW.h
intensité carbone actuelle de la production française: 76 g de CO2/kW.h
vous verrez que quand le vent va monter, l'intensité carbone ne descendra pas.

Rochain

Débiter des chiffres même s'ils ont une certaine chance d'être vrai à un moment quelconque, ne font aucun lien avec vos affirmations grotesque de plus les éoliennes produisent plus il faut faire marcher les centrales charbon et gaz...!!!!

Dominique Guérin

Je n'ai jamais dit "plus il fait faire fonctionner..." mais seulement: "il faut faire fonctionner" pour "réguler" l'équation production = consommation partout dans le pays.
Ce qui est suffisant pour que des éoliennes produisant plus que la consommation, le bilan CO2 global soit plus élevé que celui de la France.
Ce pays, suréquipé en éoliennes fait la démonstration tous les jours que ce n'est pas la solution pour les émissions de CO2.
Si vous disposez d'un contre exemple, merci de citer vos sources.

Serge Rochain

Le contre exemple c'est en ce moment même ou la France est à 78 gr et le Danemark à 74..... alors quand vous aurez des montages croquignolesques qui changent de minutes en minutes, pour dire que l'éolien produit du CO2 via son charbon et son gaz vous les gardez pour vous

Dominique Guérin

Vous ne connaissez pas bien ce site: 74 g c'est la valeur de la consommation qui est basse grace aux importations, la valeur de production est à 105 g.
Pour la France c'est 71 en consommation, 64 en production, soit à peine plus de la moitié du Danemark.
Belle démonstration que quand on est suréquipé en éolien, il faut compter sur les autres non seulement pour avoir du courant mais aussi pour faire baisser son CO2.

Serge Rochain

Oui je sais, je ne connais rien et vous vous savez tout.
Allez raconter vos salades ailleurs

Marc Diedisheim

Cher Monsieur Rochain, vous pouvez peut-être envisager les cas où la production éolienne est inférieure à la demande ? Et dans ce cas, trois solutions: 1) On fait des coupures de courant, 2) on met en marche des moyens conventionnels de production, 3) on importe. La seule solution zéro CO2 est la première. A moins de se doter de moyens de stockage massifs. Bien cordialement.

Serge Rochain

Cher Monsieur Diedisheim, faire les questions et suggérer les réponses sans laisser ce soin à celui a qui on adresse la question, est le meilleur moyen de se prendre les pieds dans le tapis.
Il y a une 5em solution puisque vous oubliez de comptabiliser celle du stockage massif dans votre décompte :
Utiliser un moyen renouvelable permanent, donc non variable en production et nous avons aujourd'hui un seul moyen dont on peut être sûr, le biogaz, mais d'autres sont en gestation et certains finiront par convaincre, notamment du coté des énergies marine de type marées, courant, et houle. Mais de toutes les façons nous sommes loin encore d'avoir besoin de toutes ou même une seule de ces solutions puisque nous sommes encore loin d'atteindre, au moins en France, une part d'ENR variable qui compte vraiment dans notre mixe électrique. Mais une part de 8,4% de n'importe quelle source qui soit permanente suffit à répondre à une "panne" de toutes les autres durant un mois entier par an. Nous sommes donc loin d'une impossibilité technique avec seulement le biogaz par exemple. Même si son prix peut paraitre élevé aujourd'hui et même s'il le reste définitivement cela vaut certainement la peine d'avoir 11 mois par an une électricité entre le tiers et la moitié du prix que peut fournir le nucléaire du futur, l'EPR, et un mois où cette électricité est plus chère que celle de l'EPR. Dans la classe de CM2 (j'ai quand même fait des études) on était confronté à ce genre de problème :-)

Marc Diedisheim

Monsieur Rochain, vous avez entièrement raison: nous n'avons pas le problème du Danemark car nous n'avons pas encore une production solaire et éolienne significative. Nous l'aurons si nous continuons à développer massivement l'investissement dans ces deux technologies.
Quant aux Bio-énergies, leur potentiel total français, lorsque toutes les technologies seront parvenues à maturité est selon le bilan ADEME du même ordre de grandeur que la seule consommation totale de gaz naturel en France (environ 450 TWh par an). Intéressante mise en perspective pour ce qui reste disponible pour leurs usages dans d'autres domaines...
Pour ce qui concerne les hydroliennes marines, IFREMER estime le potentiel exploitable en France entre 15 et 35 TWh par an sous forme d'électricité, à comparer à notre consommation de 475 TWh par an. Autre mise en perspective. Bien cordialement.

Serge Rochain

Il n'y a aucune raison que nous rencontrions en particulier les problèmes du Danemark et pour bien des raisons :
Nous avons nous mêmes une ressource hydraulique de montagne qu'ils n'ont pas.
Nous avons trois façades maritimes qu'ils n'ont pas.
Nous avons un ensoleillement qu'ils n'ont pas.
La morale de l'histoire et que des qu'il s'agit d'avancer beaucoup passe leur temps à expliquer qu'il faut reculer. J'ai vécu cela durant 45 ans d'exercice professionnels dont aucun de ceux qui étaient mes collègues au début de ma carrière ne sont allé jusqu'au bout de la leur, débarqués par les évolutions et quelques révolutions qu'il ont voulus combattre sans même chercher à comprendre leur intérêt.

Marc Diedisheim

En effet nous pouvons éviter les problèmes du Danemark car nous disposons de suffisamment de moyens pilotables pour compenser l'absence de vent et/ou de soleil. A nous de ne pas supprimer ces moyens pour des raisons politiciennes. Bien cordialement.

Serge Rochain

Le plus important des moyens dont nous disposons mais que nous ne mettons malheureusement pas en pratique, nous parjurant ainsi de nos engagements de la cop 21, c'est le foisonnement tant pour l'éolien que pour le solaire. Par exemple parmi nos différents engagements nous devions avoir installé une puissance de 6 GW en Offshore pour 2020, or à ce jour nous n'avons toujours qu'une petite éolienne de test de 2 MW, et le reste à l'avenant. Au pointage du 31 décembre il y aura 3 pays européens qui n'auront pas respecté leur engagement dans le déploiement des ENR : La Pologne, la Belgique, et la France. Dans les 3 nous avons les deux pays les plus nucléarisés et le plus charbonneux !
Il n'y a pas de fermeture pour raisons politiciennes, la montée en épingle de certaines affaires est minable et mal documenté.
Quant à compter sur le nucléaire pour le suivi de charge, la simple observance des courbes fournies par RTE est édifiante, on ne se sert pas du nucléaire pour cela son rôle est réduit comme dans tous les autres pays à fournir un socle permanent de fourniture immuable, bien que quelques uns des réacteurs dont nous disposons, comme l'Allemagne soit apte à participer à ce suivi mais ne le sont que très exceptionnellement en raison de la raideur du dispositif et des délais d'adaptation qui ne sont pas compatibles avec la rapidité nécessaire avec les ENR variables. Avant l'arrivée des ENR variables, les variations ne le devaient qu'à la consommation dont les besoins étaient connus à l'avance (et le sont toujours) et donc les mécanismes de compensation pouvaient être planifiés en conséquence. Même si les prévisions météo sont assez fiables pour prévoir les variations dans les grandes lignes sur de grands territoires et en moyenne, les grands territoires ne sont constitués que de petites mailles à la météo imprévisible qui va du coup de vent hors normes bloquant la production d'un ou plusieurs parcs éoliens voisins en quelques secondes, ce qui est équivalent à une panne subite de réacteur et risque d'arriver plus souvent qu'une panne de réacteur tant que la densité des parcs n'est pas homogénéisé. Aujourd'hui seul l'hydraulique de barrage et les centrales à gaz sont capables de réagir dans ce cas là. L'extension des barrages est douteuse mais on peut ouvrir de nouvelles centrales à gaz et les alimenter au biogaz. Mais la meilleure garantie sera le foisonnement avec de nombreuses éoliennes arrétées volontairement en marche normale et prêtent à prendre du service en cas de besoin. Une chos eque l'on ne pourrait pas se permettre avec des EPR.

Dominique Guérin

Au Danemark, champion de l'éolien, le 17 octobre, la puissance délivrée par l'éolien (dont la puissance installée est supérieure à la consommation) est descendue à 1,77% de la consommation. S'il il avait eu des coupures, c'est l'ensemble du Danemark qui se serait retrouvé "coupé".
L'importation ne pouvant s'imaginer que si les autres pays n'ont pas aussi fait le choix de l'éolien.
Quant au "stockage massif", pour le Danemark, ce sont les barrages norvégiens qui leur prend l'électricité à prix nul les jours ou il y en a trop pour leur revendre au prix fort quand ils en manquent, ce qui explique que les Danois ont l'électricité la plus chère d'Europe en ayant 5 fois les émissions de CO2 de la France et en dépendant de leurs voisins.

Serge Rochain

Heureusement que l'ensemble des pays de la planète n'ont pas choisi le nucléaire en même temps que nous car cela ferait déjà plus de 40 ans que nous n'aurions plus d'électricité du tout faut d'uranium.
Quant au commerce d'électricité entre le Danemark et la Norvège, j'espère que vous avez fait savoir aux producteurs norvégiens que vous êtes très fâché contre eux car avec le Danemark ils vous démontrent que rien qu'avec les ENR on peut se passer totalement du nucléaire, cela s'appelle le foisonnement de l'outil de production, aussi appelé "échange de bons procédés" l'un a du vent et l'autre des barrage, mais il y a aussi les idiots qui ont du Soleil et ne s'en servent pas, enfin 4 fois moins que ceux qui en ont pourtant bien moins, et qui ne se servent pas de leur 3 façades maritimes alors que ceux qui n'en n'ont qu'une arrivent pourtant à produire la moitié de leur besoin avec ces ENR. Et puis il y a le coq qui dit moi je n'ai besoin de personne parce que j'ai le nucléaire mais qui durant 1 mois et demi a eu recourt à de l'importation massive d'électricité au moment où il en avais le plus besoin dans la journée lorsque l'activité économique était au plus haut..... et encore par chance même avec un parc éolien minable celui ci a réussi à limiter les importations essentiellement depuis l'Allemagne qui plus est....celui que vous passez votre temps à critiquer d'habitude, qu'elle honte, pleurer des watts auprès de l'Allemagne.... remettez vous, un moment de honte est vite passé

Serge Rochain

Moi je n'en sait rien mais l'AIEA que l'on ne peut pas soupçonner d'être antinucléaire dit environ un siècle au rythme de consommation actuel.
D'autres organismes disent 60 ans et d'autres 80 .... mais comme toujours tout dépend de l'argent qu'on est pret à y mettre pour en trouver.
Il reste que c'est tout de même la seule terre rare qui le soit vraiment. Avec lassé par ordre d'abondance décroissante dans la liste des corps simple, la 13e place en partant du bas.

Marc Diedisheim

Et c'est une ressource qui en tout état de cause se dégrade par fissions naturelles ... Bien cordialement.

Rochain

Mais des millions de fois plus rapidement une fois dans les crayons des réacteurs nucleaires
Et ILY aurait peut être d'autres usages rationnels que de la transformer en énergie IR rayonnant dans l'espace

Serge Rochain

Très précisément à rien de spécial aujourd'hui mais la connaissance sur les phénomènes de transmutation naturelle de type béta sont encore pleine de mystères et en ce domaine les éventuelles applications de mécanique quantique restent à découvrir. Les équations de l'électrodynamique quantiques de Richard Feynman et de chromodynamique de Murray Gell-Mann isolent de nombreuses inconnues dont le développement reste à faire. Peut-être n'y en aura-t-il aucune, mais je ne vois pas ce que l'on peut faire de plus stupide en attendant que de transformer ces éléments de mystère en énergie thermique comme pour n'importe quel bout de charbon et qui fini en rayonnement infrarouge dans l'espace interplanétaire. Si nous n'avions pas d'autres moyens de faire de l'électricité je serais encore capable de le comprendre..............

Marc Diedisheim

Question: quelle sera la source de CO2 lorsque l'utilisation de carburants aura décru de manière massive ? Bien cordialement .

Dominique Guérin

Valocarb semblerait utiliser de l'eau et du CO2 pour faire de l'hydrogène. Je cherche juste à savoir ce que deviennent les atomes de carbone et ceux d'oxygène.
peut être des boulets de charbon et de l'air? ça me semble ressembler au moteur à eau...

Denis Margot

L'hydrogène sera vraiment révolutionnaire lorsqu'il sera produit à partir de sources d'énergie DÉCARBONÉES (et non nécessairement renouvelables). C'est la condition sine qua non si l'on veut inverser la montée en flèche des GES. Si les ENR émettent trop de GES, les ENR ne sont pas une bonne option et sont loin d'être révolutionnaires. L'ADEME annonce les émissions suivantes (en g de CO2/kWh) :

Éolien terrestre : 14,1 g
Éolien mer : 15,6 g
Solaire : 55 g
Nucléaire : 6 g
Gaz : 418 g
Charbon : 1060 g

L'éolien n'est pas mauvais de ce point de vue, mais le nucléaire (et l'hydro à 6 aussi) font mieux.

Eric Feuillet

Au contraire, l'hydrogène sera révolutionnaire lorsqu'il sera renouvelable ET décarboné. Le mot "décarboné" doit s'entendre en analyse complète du cycle de vie, en considérant l'hydrogène pour ce qu'il est, à savoir un vecteur à la fois d'énergie, de transition énergétique et de complémentarité entre les énergies. La complémentarité entre les vecteurs énergétiques est la première source de transition énergétique via la sobriété et l'efficacité énergétique.
Sur ce dernier point, les production d'électricité non renouvelables utilisées pour l'électrolyse de l'eau n'ont rien a faire dans le comparatif. La comparaison des émissions en gEqCO2/kWh sert un autre débat, celui de la place du nucléaire dans le mix de production d'électricité national. Le rôle du (vecteur) gaz est de fournir bien plus de flexibilité que le système électrique ne peut en fournir (ou alors à coût prohibitif pour la société). Le rôle des infrastructures gazières est d'accueillir les nouveaux gaz renouvelables tels que l'hydrogène demain, le biométhane et le méthane de synthèse issus de la biomasse et des déchets, aujourd'hui. La finalité est bien d'utiliser tous les vecteurs énergétiques, avec leur capacité à se décarboner, pour rendre tous les besoins de notre société plus vertueux (sobriété, efficacité, renouvelables).
https://negawatt.org/index.php

Marc Diedisheim

Puisque vous parlez d'efficacité énergétique, vous savez certainement que le cycle H2 ""production par électrolyse-stockage-restitution en électricité"" a un rendement de 35%, ce qui n'est pas à proprement parlé "économe" si on le compare au cycle ""électricité-batterie-resttitution"" est de l'ordre de 85%.

Dominique Guérin

Pour arriver à 35%, il ne faut pas liquéfier, sinon, ce sera moins de 25%: électrolyseurs: 60%, liquéfaction: 60%, PAC: 60% = 21,6% sans compter le transport, le stockage, la distribution, les pertes à l'arrêt:
(pour maintenir les -253°C, il faut vaporiser et brûler)
(et à 700 bars de pression, il faut "récupérer" les fuites et les brûler)

Denis Margot

Les coefficients d’émissions fournis par l’ADEME incluent l’analyse de cycle de vie, sinon le nucléaire, l’éolien, l’hydro seraient à 0 g/kWh, ou à peu près. Si l’hydrogène s’avère un jour un bon vecteur énergétique, le seul critère à retenir vis-à-vis de la lutte contre les changements climatiques est ce fameux coefficient, certainement pas sa provenance (renouvelable / nucléaire). Supposons un fabricant de PV fournissant un mauvais produit mais très bon marché :
- Durée de vie = 10 ans
- Rendement moyen 300 kWh/j par m2
- Consommation d’énergie à la fabrication : 3000 kWh
Ce panneau fournit une énergie renouvelable ET décarbonée, c’est donc la panacée, youpi, on va lui faire produire de l’hydrogène révolutionnaire ! Pourtant ce panneau n’a pas eu le temps de rembourser son coût énergétique de fabrication qu’il est déjà périmé. Si on ajoute en plus le mauvais rendement hydrolyse/H2, on récupère au bout de 10 ans un maigre 1000 kWh pour un investissement de 3000 kWh. Maintenant, on est là pour ça, après tout, si on regarde le bilan CO2 des PV fabriqués en Chine, le temps pour rembourser le CO2 émis lors de la fabrication varie entre 10 et 30 ans, et ce PV ne vivra pas assez longtemps pour ne serait-ce que justifier sa fabrication pour réduire l’empreinte carbone.
Bref, votre critère RENOUVELABLE n’est pas recevable et le seul qui compte (enfin presque, mais passons), c’est DÉCARBONÉ. Lorsque vous dites que « les énergies non renouvelables n’ont rien à faire dans ce comparatif », vous vous défaussez un peu facilement d’un irritant, à savoir que, malgré votre allergie négawattienne à l’énergie nucléaire, le nucléaire reste une excellente solution, si tant est que l’option H2 démontre sa pertinence. Et voyez-vous, la sobriété énergétique, que j’approuve totalement, n’est pas une vertu renouvelable, elle est tout autant nucléaire qu’éolienne ou hydro.

Serge Rochain

Sans plus d'explications l'idée qui sort de cette liste est biaisée
Pour le solaire le 55g ne résulter que de ce que les PPV sont à 95% produit en Chine qui utilise une énergie parmi les plus carbonées de la planète.
Ce qui n'est pas le cas de l'éolien qui parait ainsi être peu carboné car ...... produit en Europe, rien ne vient de Chine pour ce produit.
Les dès sont donc pipés car rien ne nous oblige à acheter des PPV chinois si ce n'est la même motivation que celle qui nous fait y acheter les stylos à bille ou les brosses à dents.
Il n'y a rien dans un PPV qu'il soit poly ou mono cristallin qui ne se trouve qu'en Chine, un PPV c'est 95% de sable soit sous forme de verre soit sous forme de silicium, et les 5% qui restent c'est du plastic d'isolation, du cuivre pour les conducteurs et de l'aluminium pour le cadre.
Il ne faut pas juger de ce qui est bon, meilleur ou moins bon en absolu mais en fonction de ce que l'on veut faire, rester dépendant de l'étranger comme nous le sommes pour l'uranium que nous mettons dans nos réacteurs nucléaires ou bien atteindre notre indépendance énergétique et la faire propre ?
Encore un mot pour les fantasmatiques des terres rares, la seule terre vraiment rare que nous utilisons pour faire de l'énergie que ce soit dans l'outils de production et qui dans ce cas est recyclable, ou comme combustible, et dans ce cas il n'est pas recyclable et part in fine en rayonnement infra-rouge, est ........ l'uranium.

Dominique Guérin

Sans compter que les entreprises qui investiront dans la production d'hydrogène "vert" n'accepteront pas de ne pouvoir fonctionner que quand il y a trop de vent et qu'il y aura surproduction d'électricité (quelques jours par an).
Et s'ils fonctionnent en permanence, ce sera donc avec de l'électricité au prix du marché et donc de l'hydrogène beaucoup trop cher compte tenu du rendement de la filière (de l'ordre de 20%).

thomas

Il y a un hic dans le développement de l'H2 vert. : fabriquer des éoliennes et des panneaux photovoltaïques nécessite une activité de minage, de rafinage, de transport , de transformation qui dépendent totalement de la disponibilité des énergies fossiles. les prix indiqués de 3-6€/kg de H2 reposent sur l'utilisation d'énergie fossile. sur le long terme l eprix sera fatalement plus cher (pic pétrolier et/ou politique de réduction). on a beau tourner le probleme dans tous les sens : un monde moderne décarboné, c'est un monde qui consommera peut etre 5à 10 fois moins d'énergie qu'aujourd'hui par habitant car ca coutera de 5 a 10 fois plus cher. Il faudrait communiquer un peu plus là dessus : la majorité des gens ne savent pas ce que c'est qu'un Joule ou un Watt et ne savent pas que l'énergie ne se crée pas spontanément sur Terre.

Hervé

Oui, tout à fait, "la transition énergétique" va consommer tellement de matières premières que certains chercheurs commencent à s'en inquiéter (il serait temps...) https://www.youtube.com/watch?v=TxT7HD4rzP4

Mais vous savez, nos ancêtres ont vécu dans un monde avec moins d'énergie et ils n'ont pas été plus malheureux que nous (c'est peut être même l'inverse en fait...).

Michel CHENEBEAU

Tout à fait d'accord avec vous. Il y a même aujourd'hui du ciment vert, d'ailleurs tout devient vert, je crains seulement qu'on manque de peinture verte rapidement... Hi Hi

Collin

Il est possible que dans l'avenir vont se multiplier les centrales nucléaires flottantes comme l'ACADEMIC LOMONOSOV
C'est une barge en acier sans moyens de propulsion de 21500 t , 144 x30 m . Elle porte deux reacteurs nucléaires de sous marins 35 MW unitaires et alimente en électricité la ville de PEVEC dans l'extrème orient russe . Le problème
de ces coques en acier est qu'il faut périodiquement les passer en cale sèche pour carénage . Visite des prises d'eau et
peinture . La centrale flottante en question est à 4500 km du dock flottant le plus proche ce qui pose problème .
Une solution serait de faire des centrales nucléaires installées sur des flotteurs en béton en s'inspirant de la digue
flottante installée à Monaco dont l'espérance de vie est de cent ans sans jamais de carénage , Impossible pour cause de son gigantisme .. Au lieu de prises d'eau on peut imaginer des pompes relevables installées dans des puits . Ces centrales pourraient fabriquer de l'hydrogène par électrolyse et serviraient de stations services aux futurs navires marchands . Ca ne se fera pas chez nous car en France les écologistes détestent le nucléaire . Au lieu de le fabriquer on achètera de l'hydrogène comme en ce moment du pétrole .

Michel CHENEBEAU

Comme chacun sait le nucléaire dépend actuellement de l'uranium, que nous n'avons pas en France, et les réserves mondiales ne sont pas très importante. Le nucléaire mondial qui représente moins de 5% de l'énergie consommée mondiale, épuiserait en moins de 20 ans ces réserves si nous misions tout sur le nucléaire à 100%.
Encore une limite physique, avec la technologie actuelle.

Albatros

Heureusement que Paris-Dauphine ne stocke pas d'hydrogène dans le XVIème où ronronne le fief de ce Monsieur qui pense que la biomasse est inépuisable et, comme tout parisien bien-pensant actuel, ne considère que le bio et promeut la fin de la production agricole...
Courage.

Philippe Charles

C'est frappé du bon sens : l’hydrogène sera vraiment « révolutionnaire » s'il est produit à partir des renouvelables.

Voici une tribune sur capital.fr dans laquelle l'auteur explique - sans le dogmatisme dont font preuve certains contributeurs de ce site - que la fin de vie du parc nucléaire, si elle pose des problèmes de gestion, est aussi l’opportunité pour la France de se projeter dans un nouveau modèle.

Pour ceux qui en douteraient encore, la société française a tourné la page du “tout nucléaire”, mais comme d'ordinaire, les politiques sont à la traîne... : https://www.capital.fr/economie-politique/la-societe-francaise-a-tourne…

Michel CHENEBEAU

Si l'on mise sur les ENR, il est évident que l'hydrogène sera nécessaire pour le stockage, cependant iI me semble (sans être un grand spécialiste) que dans ce débat, on oublie les deux paramètres importants, que sont la sécurité, et le coût des ENR. Leur coût augmentera (ou sera limité) avec l'augmentation ou la raréfaction des énergies fossiles, car il faut malgré tout beaucoup d'énergie pour les produire. Et pour la sécurité, il ne faut pas oublier que l'hydrogène est très volatil et d'autant plus dangereux qu'il sera compressé d'une façon importante. Il y a de nombreuses années le dirigeable zeppelin Von Hindenburg a brulé lors de son premier vol commercial !
Ce n'est pas demain que nous aurons assez d'hydrogène vert pour faire rouler nos voitures ou nos avions, et à la première explosion qui ne manquera pas d'arriver, ce sera la fin de ces filières, de toutes façons hors de prix actuellement. Le rêve a ses limites, comme les énergies fossiles.

Serge Rochain

Je regrette mais vous êtes dans la confusion à propos de la nécessité de stocker si on mise sur les ENR.
1)- ENR ne veut pas dire variable, même si les deux principaux; éolien et solaire le sont.
2)- L'idée même de stocker est anachronique lorsque l'on n'a pas d'excédents.
Nous sommes encore très loin de produire suffisamment d'énergies de sources ENR variables pour croire que les excédents que l'on aurait donc stockés, permettraient de remplacer les défauts de production des variables, que ce soit pour raisons météorologiques ou autres.
En cherchant une solution ENR pour l'avenir, ce qui est évident est donc, non pas de stocker de l'hydrogène, mais de :
1)- Limiter le besoin d'avoir recours à une énergie de remplacement, elle aussi ENR, mais disponible à la demande. Et pour cela maximiser la répartition des sources variables par le foisonnement. C'est-à-dire multiplier les sources variables depuis des lieux répartis sur le territoire, jusqu'à un niveau qui correspondra au moins à ce que le défaut de production puisse être largement compensé par une production d'ENR non variable disponible à la demande.
2)- Produire (dans un premier temps) autant de biogaz que nécessaire pour alimenter notre mixe électrique à hauteur de 8,4% par cette source naturellement stockée lors de sa production, ce qui constitue un stock permettant d'alimenter notre besoin par des centrales à biogaz (les mêmes que celle à GN utilisées aujourd'hui) durant un mois entier chaque année par ce seul moyen. La seule hypothèse étant que nous devons atteindre un foisonnement dont les temps morts de production ne dépassent pas 1/12 de l'année.
En multipliant les sources variables une fois ce palier atteint nous obtiendront ensuite suffisamment d'excèdent pour que même avec un rendement faible e->g->e il vaille la peine de stocker cette énergie excédentaire sous forme H2 en abandonnant petit à petit une bonne part de l'usage du biogaz utilisé dans les premiers temps.
C'est une solution 100% ENR qui peut être mise en place en environ 20 ans et qui ne compte même pas sur tous les ENR à production constante encore au stade de développement et utilisant les ressources marines des courants, de la houle, et des marées qui ne pourront lorsqu'elles deviendront matures à leur tour être des solutions additives bien venues.
Pour ceux qui douteraient que nous puissions produire jusqu'à 8,4% de biogaz dans notre mixe électrique, je vous renvoie sur le mixe allemand qui contient justement 8,4% de biogaz.... croyez vous que ce soit par hasard ? Et ce que font les allemands nous pouvons le faire aussi, d'autant plus que nous sommes bien mieux lotis qu'eux sur tous les plans (solaire, hydraulique, variabilité de l'éolien offshore avec nos 3 façades maritimes). Ce qu'ils font nous pouvons le faire en mieux, en plus rapide, et pour moins cher.

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