Thread by @AurelienBigo

Il n’est pas rare d'entendre des espoirs irréalistes (voire des fake news) sur l’HYDROGENE dans les TRANSPORTS...

Il est important de rappeler quelques faits indispensables à la compréhension du sujet.

C’est ce que vise ce fil (et article !) en 10 questions-réponses simples ⤵️

1⃣ Qu’est-ce que l’hydrogène ?

➡️ H = atome le + petit et le + abondant de l’univers
➡️ Pour la transition énergétique on parle surtout du dihydrogène (H2)
➡️ A qq exceptions près, l’H2 n'est pas une source d’énergie qu’on trouve direct dans la nature, il faut donc le produire !

2⃣ Comment produit-on l’hydrogène ? Est-il bas-carbone ?

Dans le monde
➡️ L’hydrogène est produit à 99,3 % à partir d’énergies fossiles = fortes émissions de CO2
➡️ Seuls 0,7 % avec captage et stockage du carbone ; 0,04 % en 2021 via l’électrolyse de l’eau, amenée à fortement ↗️

En France
➡️ 95 % de l’hydrogène est produit via les énergies fossiles, 5 % par électrolyse de la saumure (pour prod. de chlore)
➡️ Le choix français pr décarboner la production est l'électrolyse de l’eau... Objectif : représenter un peu + de la moitié de la prod. d’H2 en 2030

3⃣ Quels sont les usages de l’hydrogène ?

2 types d’usages
➡️ Comme réactif pour produire autre chose = principale utilisation actuelle en France : raffinage des carburants (60 %), prod. d’ammoniac surtout pr les engrais (25 %), puis chimie (10 %)
➡️ Comme vecteur énergétique

Priorités / intérêts pr la transition énergétique
➡️ Avant tout décarboner les usages actuels de l’H2 industriel
➡️ Remplacer d’autres usages par de l’H2 bas-carbone : décarbo. de l’industrie, des transports, ou des réseaux gaziers
➡️ Contribuer au stockage d’élec. (+ long terme)

4⃣ Hydrogène et transports, où en est-on ? Quelles échéances pour sa diffusion ?

Dans le monde
➡️ L’hydrogène ne représentait que 0,003 % des consommations d’énergie des transports en 2021

En France
➡️ Routier : qq centaines de véhicules. Objectif max de 0,3 % du parc de 🚚/🚛/🚌 en 2028
➡️ Fer : 1ères circulations commerciales pr 2025
➡️ Aérien : Airbus vise 2035 pr la commercialisation d’un ✈️ H2 court- et moyen-courriers
➡️ Navires : qq expérimentations en cours

5⃣ Transports : quelle(s) énergie(s) privilégier ?

➡️ 4 voies possibles : électricité, hydrogène, gaz (fossile ou renouvelable), carburants liquides (pétrole ou biocarburant)
➡️ Le vecteur électrique est le seul décarboné à + de 90 % en France, c'est le contraire pr les 3 autres

➡️ Potentiels de biogaz & biocarburants fortement limités par les dispos de biomasse
➡️ Rendement énergétique : un véhicule hydrogène nécessite 2,3 fois + d'électricité par km qu'un véhicule électrique à batteries ⬇️

Donc
➡️ Electrique à privilégier quand c'est possible !

6⃣ Quel bilan carbone ds les transports ?

Pr 🚛 en 2030, H2 par électrolyse ⬇️
➡️ Division par 6 des émissions / diesel avec électricité renouv./nucléaire
➡️ Mais un peu + émetteur que diesel avec le mix UE
➡️ De l'H2 décarboné est indispensable pr avoir un intérêt climatique !

Autres impacts / consos de métaux pour H2 en comparaison à l'électrique :
➡️ Avantage H2 d'économies de Li, Co ou Ni des batteries
➡️ Forts besoins de platine (piles à combustibles et électrolyseurs)
➡️ Besoins en électricité + forts, donc + de métaux pr les moyens de prod. élec.

7⃣ Quels coûts de l’hydrogène ?

➡️ Techno + chère que pétrole ou électricité, sur le coût des véhicules & de l’énergie
➡️ Le surcoût dépend beaucoup des modes
➡️ Ex des poids lourds avec H2 par électrolyse : coût total de possession de 1,5 à 3 fois + élevé par rapport au diesel

➡️ Cependant les coûts sont prévus à la baisse, de l’ordre d’une division par 2 d’ici 2030 pour la production via l’électrolyse
➡️ Mais les projections de coûts entre technologies et énergies sont soumises à de fortes incertitudes, et dépendront aussi des politiques publiques

8⃣ Quels défis techniques et organisationnels à l’avenir ?

➡️ Encore beaucoup de défis...
➡️ ... sur le stockage, le maillage territorial de la production et distribution d'H2 bas-carbone, les écosystèmes H2 pour mutualiser les coûts, défis techniques par ex sur les avions H2...

9⃣ Quel avenir selon les modes de transport ?

Routier
➡️ Pas de pertinence de l'H2 sur les véhicules légers comme vélos et voitures (à part de rares niches)
➡️ Plus utile pour les véhicules + lourds (🚛, 🚌...) lorsque les distances sont trop longues pr l’électrique à batteries

➡️ Trains : qd trafics faibles et électrification trop coûteuse
➡️ Bateaux : trop difficile pour le maritime, éventuellement fluvial OK
➡️ Aérien : à explorer car peu d'alternatives, mais fortes incertitudes et ne représentera qu'une petite partie des consos du secteur d’ici 2050

🔟Que faut-il en retenir en définitive ?

L’H2 ne doit pas être vu comme une solution miracle pour les transports (encore très carboné, - efficace et + coûteux que l'électrique).
Son potentiel est très faible à court terme, alors qu'il y a urgence à ↘️ fortement les émissions !

Pour autant, il ne faudrait pas discréditer totalement les possibilités de l’hydrogène bas carbone pour l’industrie ou comme solution complémentaire pour les transports à + long terme.
Un certain soutien public au développement de la filière est donc nécessaire, avec cependant...

3 précautions
➡️ Les possibilités doivent être étudiées avec précaution et sans précipitation, au vu des forts défis qu'il reste à relever (dont la prod bas-carbone)
➡️ L'approche doit être pragmatique, et non pas basée sur des fausses croyances et illusions technologiques

➡️ SURTOUT, l’hydrogène ne doit pas être utilisé comme un prétexte pour cacher l’urgence de la sobriété dans les transports afin de réduire rapidement ses émissions…
(n'est-ce pas les partisans et autres fans de la voiture à hydrogène et l'avion à hydrogène !? 👋)

Sans ces précautions, l’hydrogène pourrait faire plus de mal que de bien à la transition énergétique des transports…

A retrouver avec + de détails dans cet article sur @Poly_InsightsFR ! ⬇️
polytechnique-insights.com/tribunes/energ…

Un grand merci aux relectures attentives & remarques de :
➡️ Rodolphe Meyer (@Le_Reveilleur)
➡️ @BonifacioLoic (ingénieur transports & H2)
➡️ Albin Kasser (doctorant en économie sur le sujet)
➡️ Armelle de Bohan, Stéphane Barbusse @SB_Transport et Bertrand-Olivier Ducreux (ADEME)