L’hydrogène : alternative énergétique ou rêve éveillé ?

Annoncé comme l’un des éléments incontournables de la transition énergétique, l’hydrogène soulève beaucoup d’interrogations. Succès exagéré pour les uns, source d’espoirs pour les autres, il n’en reste pas moins un sujet de curiosité qui prête à tous les fantasmes. Avant de faire la part entre ceux qui semblent raisonnables et ceux qui se heurtent à la réalité, une définition de l’hydrogène n’est pas de trop.

Qu’est ce que l’hydrogène ?

Parler d’hydrogène en tant que gaz, c’est faire référence à l’élément H2. Cet élément chimique répond, en réalité, à l’appellation établie de « dihydrogène ». Il s’agit de la molécule d’un gaz constitué de deux atomes d’hydrogène.

Par abus de langage, on désigne ce gaz par son atome fondamental. Cette imprécision est justifiée par le fait que l’atome porte en lui deux particularités influençant tous ses composés : la simplicité de sa constitution et sa légèreté.

Un potentiel fascinant pour une alternative environnementale

L’hydrogène se caractérise par une série de propriétés intéressantes à exploiter dans une logique environnementale. C’est en effet un gaz :

• Présent en abondance sur la Terre (et le plus naturellement présent dans l’univers !)
• Non polluant car sa combustion n’induit qu’une production de vapeur d’eau.
• Caractérisé par une densité énergétique remarquable : l’énergie contenue dans 1 kg d’hydrogène équivaut à celle de 2,8 kg d’essence.

A l’inverse des éoliennes ou des panneaux photovoltaïques, l’hydrogène n’est pas tributaire de conditions météorologiques. Son utilisation pourrait venir en renfort aux énergies vertes à intermittence tout en constituant en théorie une alternative idéale aux énergies fossiles.

Cependant, avant de faire de l’hydrogène une alternative durable, plusieurs difficultés doivent être contournées.

Les défis de l’exploitation de l’hydrogène

Sa propre nature : un autre abus de langage serait de considérer l’hydrogène comme une source d’énergie alors qu’il se définit comme un vecteur énergétique. Son apport réside dans sa capacité à stocker du gaz de synthèse et des énergies renouvelables comme l’électricité et l’énergie solaire. Par exemple, lorsqu’il est utilisé dans les piles à combustible de voiture électrique, il est le support de stockage de l’électricité et non l’énergie elle-même.

La rareté des gisements naturels : s’il est présent en abondance sur Terre, il l’est principalement en étant associés à d’autres éléments chimiques : eau, gaz naturel, charbon, hydrocarbures, biomasse. Le repérage des gisements naturels est en cours de développement et n’a pour l’instant mis en évidence que quelques sources : fonds des océans.

Sa production : produire de l’hydrogène incite inévitablement à le séparer des éléments chimiques auxquels il est mêlé et à l’extraire. En conséquence, il faut recourir à des procédés techniques qui utilisent…des énergies fossiles, cette solution étant aujourd’hui la plus viable économiquement.

Stockage et transport difficiles : plus un gaz est léger, plus le volume qu’il occupe est élevé. Comme énoncé dans sa définition, l’hydrogène est considéré comme le gaz le plus léger connu par l’homme. Il est donc encore complexe de se passer d’infrastructures onéreuses assurant sa liquéfaction ou sa compression. En découle des difficultés de transport tout aussi coûteuse : mise en bouteille, pipeline. Ces points cruciaux de l’exploitation de l’hydrogène sont amenés à s’améliorer grandement avec le développement constant de 3 alternatives techniques pour stocker l’hydrogène.