L'utopie hydrogène, de Samuel Furfari

Ignorer les fondements de la chimie entraîne les gens dans l'utopie hydrogène, à leur faire croire que l'on invente de nouveaux procédés.

Au premier rang des utopistes de l'époque figurent les écologistes et ceux qui les écoutent, tels que les gouvernants de l'UE.

STOCKER L'ÉLECTRICITÉ

Le problème avec l'électricité est qu'une fois produite, elle doit être immédiatement consommée.

Sous l'influence des Verts allemands, produire une électricité verte ne pourrait se faire que par les éoliennes et les panneaux photovoltaïques. Or ces énergies dites renouvelables, produites par le vent et le soleil, sont intermittentes.

Transformer en hydrogène l'électricité produite, non consommée tout de suite, serait théoriquement le moyen de la stocker. Il suffirait par électrolyse de l'eau de produire de l'hydrogène, puis de la recycler à la demande en produisant de l'électricité et du méthane.

L'HYDROGÈNE POUR STOCKER L'ÉLECTRICITÉ

Il y a un siècle, en 1923, cette solution avait été proposée pour une application à longue échéance (quatre cents ans) par le généticien et biologiste John Haldane.

Lors des crises pétrolières des années 1970, cette solution avait été envisagée, sans suite, pour remplacer le pétrole, y compris dans le secteur domestique.

Cette solution a même été étudiée en 1990 pour faire du Québec le grand producteur d'hydrogène à destination de l'UE en raison de son énorme richesse hydroélectrique.

Aux États-Unis, dans les années 2000, cette solution a là aussi fait long feu après que les présidents successifs s'y sont intéressés.

CARACTÉRISTIQUES DE L'HYDROGÈNE

En théorie l'hydrogène est la panacée: il est abondant dans l'univers et possède une très grande densité d'énergie, mais sa densité volumique est très faible.

De plus pour le stocker et le transporter, il faut soit le liquéfier à une température de - 252,7°C, soit le comprimer sous haute pression (200 à 700 bars). Et c'est une molécule dangereuse:

L'hydrogène pur est dangereux au même degré que la dynamite.

L'hydrogène est une molécule compliquée mais très utile pour obtenir, par exemple, quand elle est combinée:

- avec l'oxygène: de l'eau;

- avec le carbone: des hydrocarbures (qui, grâce à l'hydrogène, peuvent être exempts de soufre);

- avec l'azote: de l'ammoniac (nécessaire pour la fabrication d'engrais qui permettent de relever le défi de la faim dans le monde);

- avec le chlore et le fluor: des acides forts;

- avec le carbone et l'oxygène: des carbohydrates.

Seulement, n'existant pas à l'état naturel, il faut le produire...

L'HYDROGÈNE PRODUIT INDUSTRIEL

Pour obtenir de l'hydrogène, on peut soit chauffer du charbon avec l'air (gaz de l'air), soit avec de la vapeur d'eau (gaz de l'eau), soit avec de la vapeur d'eau en présence d'un catalyseur (gaz de synthèse).

Un autre mode de production est l'électrolyse, mais, en raison de son coût élevé, il n'est intéressant que pour produire de l'hydrogène ultra pur destiné à des usages particuliers.

La production d'hydrogène à partir du bois (biomasse) ne se fait que dans un rayon limité depuis son lieu de production parce qu'il est lourd et a un faible pouvoir énergétique.

Aussi la production d'hydrogène la plus importante est-elle obtenue par "le vaporeformage du méthane", car il est l'hydrocarbure qui contient le plus haut rapport atomique hydrogène:carbone.

Le rapport énergétique entre l'électrolyse de l'eau liquide et le vaporeformage du méthane est de 6,9, ce qui explique que ce dernier est le moyen de production [de l'hydrogène] largement dominant dans le monde.

Pour le moment, la dissociation de l'eau en hydrogène et oxygène, nécessitant de hautes températures, n'est pas possible avec les réacteurs nucléaires commercialisés.

L'HYDROGÈNE POUR PRODUIRE DE L'ÉLECTRICITÉ

Le rendement global du processus, à partir de l'électricité produite par énergie éolienne ou solaire, n'est que de 28%:

- le rendement de l'électrolyse est de 80%;

- celui de la compression-transport-stockage de l'hydrogène de 70%;

- celui de la pile à combustible (réaction électrochimique en présence d'un catalyseur avec introduction d'hydrogène d'un côté et d'air de l'autre) de 50%.

Qui va investir dans ces machines onéreuses avec un rendement inférieur à 30%? Qui va investir dans des électrolyseurs pour alimenter des piles à combustible qui ne vont fonctionner que quelques heures par jour, voire par an?

L'HYDROGÈNE ET LA MOBILITÉ

L'hydrogène n'est pas la solution pour les véhicules, quels qu'ils soient:

- comme les piles à combustible stationnaires, de tels véhicules sont chers;

- le stockage de l'hydrogène à bord est problématique: il doit être fortement comprimé, d'où l'emploi de beaucoup d'énergie, et, comme il est fugace, pour éviter des risques d'explosion, de grandes précautions doivent être prises: elles sont maîtrisées au plan industriel, mais elles le seraient plus difficilement par des particuliers.

De toute façon, se pose le problème de la distribution de l'hydrogène, d'autant que l'autonomie d'une automobile par exemple est limitée puisqu'un réservoir de 60 litres d'hydrogène possède une énergie équivalente à 13 litres d'essence...

Enfin si le rendement, depuis la production d'électricité jusqu'à la puissance disponible à la sortie du moteur électrique, est de 69% pour une voiture électrique à batterie, il n'est que de 26% pour une voiture à hydrogène.

CONCLUSION

La transition énergétique promise n'aura pas lieu. Mais ce n'est pas grave:

On ne répétera jamais assez que nous avons toutes les énergies fossiles (et en particulier le gaz naturel) et l'uranium que l'on veut dans le monde, pour ce siècle et le suivant.

L'hydrogène a son rôle à jouer, dans la chimie. Mais il est aberrant de vouloir en faire le carburant de nos moteurs... pour éviter de consommer - par pudibonderie écologiste, mais aussi hypocritement - le gaz naturel qui sert justement à le produire...

Francis Richard

L'utopie hydrogène, Samuel Furfari, 194 pages, Amazon