#4 - L’hydrogène renouvelable et bas-carbone : une filière en croissance durable

Peu de filières peuvent se prévaloir de jouer sur trois tableaux : développer les territoires, contribuer à la réduction des émissions de CO2 et créer des emplois qualifiés et non qualifiés. Utile pour décarboner les processus industriels et pour développer des transports collectifs propres, l'hydrogène renouvelable ou bas-carbone tient toutes ces promesses. L’Etat et les collectivités, mais aussi l’Union européenne, ont pleinement pris la mesure de l’intérêt du développement de cet hydrogène renouvelable ou bas-carbone pour amplifier la transition énergétique. En France, le plan hydrogène conçu en 2018 a été complété par un programme de 7,2 milliards d’euros dont 2 intégrés au programme France Relance. Stéphane Manginot, responsable du pôle mobilité au sein du département business développement d’Hynamics (filiale d’EDF), et Christian Euler, responsable transition écologique et énergétique au sein de la direction régionale Bourgogne-Franche-Comté de la Banque des Territoires, décryptent les enjeux de cet investissement “prioritaire” de l’Etat, avec un double regard national et territorial.

I. L’hydrogène renouvelable ou bas carbone1, une filière indispensable pour tenir les objectifs de lutte contre le changement climatique 

Actuellement en France, 31 % des émissions annuelles de CO2 résultent des transports, et 18 % de l’industrie manufacturière2. La décarbonation dans ces secteurs est donc essentielle. L’hydrogène était principalement utilisé, jusqu’à présent, dans l’industrie, via des processus de production comme le vaporeformage qui dégagent beaucoup de gaz à effet de serre.  

95% de la production d’hydrogène en France est encore produite à partir d’énergie fossile. Heureusement, la technique de l’électrolyse de l’eau, couplée à de l’électricité bas carbone, produit un hydrogène respectueux de l’environnement. Cet hydrogène peu émissif, soutenu par les pouvoirs publics, a de nombreux atouts. Il permet de réduire les émissions de CO2 des industriels (substitution de l’hydrogène carboné, captage du CO2 pour produire des éléments de synthèse décarbonés, type méthanol), de servir de carburant pour des flottes de mobilité lourde (bus, bennes à ordures, camions, trains…), de stocker la production d’électricité renouvelable pour la restituer lorsque cela est nécessaire, ou encore, d’être associé à du gaz naturel.  

De fait, France Hydrogène (anciennement Afhypac, l’Association française pour l’hydrogène et les piles à combustible) estime à plus d’un million et demi de tonnes la demande en hydrogène décarboné en 2030 en France. D’ici 2050, l’Union européenne table sur 12 % à 14 % d’hydrogène renouvelable dans le mix énergétique global. Pour cela, la Commission européenne va investir 140 milliards d’euros au cours de cette décennie. 

« Pour le moment, produire et utiliser de l’hydrogène renouvelable coûte trois à quatre fois plus cher, comparé aux énergies fossiles ou à l’hydrogène carboné, précise Stéphane Manginot. Le soutien des pouvoirs publics français et européens contribue à faire baisser le coût de production de cet hydrogène et de fait, à lutter contre le dérèglement climatique et à limiter la pollution atmosphérique responsable de nombreux décès prématurés3 ».

II. Une chaîne de valeur décarbonée, au service de l’industrie et de l’offre de transports 

L’enjeu consiste donc à évoluer, rapidement et massivement, vers une chaîne de valeur décarbonée, de bout en bout :  

  • Les stations associées à des électrolyseurs, situées au plus près des usages industriels et de mobilité, contribuent à une production d’hydrogène bas carbone 
  • Dans la continuité du plan national hydrogène, des projets de production plus significatifs combinant des électrolyseurs de plusieurs dizaines voire centaines de MW, sont en cours de développement, représentant plusieurs centaines de tonnes d’hydrogène produit par an, à un coût de production qui devrait être plus compétitif, pour des usages industriels. Cet hydrogène pourra à terme être transporté via des gazoducs ou des flottes de véhicules zéro émission de CO2. Pour les usages mobilité, à court terme, un maillage du territoire au plus proche des zones de consommation apparaît adapté. 
  • La consommation d’hydrogène dans les processus industriels ou dans des modes de transport “propres” (bus, train ou même à terme avions à hydrogène) contribue également à la décarbonation de l’économie.  

Cela suppose donc la construction d’unités de production et de stations de distribution adaptées et bien réparties dans les territoires. 

« Dans les transports publics, il s’agit de créer des écosystèmes avec d’une part la réalisation d’infrastructures de production et de stations de distribution et d’autre part l’acquisition de véhicules adaptés, tels que des bus ou des camions-bennes qui ont besoin d’une autonomie de 150 à 200 kilomètres par jour avec des temps de recharge courts, détaille Stéphane Manginot. Dans l’industrie, il s’agit de substituer l’hydrogène utilisé actuellement (dont la production est émettrice de gaz à effet de serre) ou encore d’utiliser cet hydrogène bas carbone pour transformer le CO2 émis par les industriels en produits de synthèse « verts »4. » 

Une quarantaine de projets sont à l’étude ou en cours de développement chez Hynamics, soutenus par une forte mobilisation concertée de l’État, l’Ademe, les collectivités territoriales, les producteurs d’hydrogène, les opérateurs de transport, les industriels, et les financeurs tels que la Banque des Territoires.  

III. Une filière en pleine construction 

« Pour chaque projet, une société est créée en co-actionnariat entre investisseurs privés et/ou publics, mentionne Stéphane Manginot. Sachant qu’il faut entre 18 et 24 mois entre la décision d’investissement et la mise en service d’une station, pour un budget moyen de 7 à 9 millions d’euros pour une station d’1 MW destinée à la mobilité ».  

Sous la houlette de l’Agence nationale de la recherche, le plan dédié à l’hydrogène soutient aussi la recherche et développement et les applications, en vue d’élaborer des technologies plus puissantes et durables, pour les électrolyseurs, les piles à combustible, les réservoirs et les matériaux. De plus, l’Ademe financera à hauteur de 275 millions d’euros le déploiement de « plaques tournantes » d’hydrogène (les « Écosystèmes Territoriaux Hydrogène »), via des consortiums réunissant collectivités, opérateurs et industriels. « À terme, nous pourrions structurer une filière qui générerait entre 50 000 et 150 000 emplois en France d’ici dix ans », conclut Stéphane Manginot. 

 

1 L'hydrogène renouvelable est l'hydrogène produit soit par électrolyse en utilisant de l'électricité issue de sources d'énergies renouvelables telles que définies à l'article L. 211-2, soit par toute une autre technologie utilisant exclusivement une ou plusieurs de ces mêmes sources d'énergies renouvelables et n'entrant pas en conflit avec d'autres usages permettant leur valorisation directe. L'hydrogène bas-carbone est l'hydrogène dont le procédé de production engendre des émissions inférieures ou égales au seuil retenu pour la qualification d'hydrogène renouvelable, sans pouvoir, pour autant, recevoir cette dernière qualification, faute d'en remplir les autres critères. 
2 https://ree.developpement-durable.gouv.fr/themes/defis-environnementaux/changement-climatique/emissions-de-gaz-a-effet-de-serre/article/panorama-des-emissions-francaises-de-gaz-a-effet-de-serre?glossarise=2484 
3 https://www.gouvernement.fr/risques/pollution-de-l-air 
4 https://www.jupiter1000.eu/projet 

L'AVIS DE LA BANQUE DES TERRITOIRES

La région Bourgogne Franche-Comté

L’hydrogène est une filière très dynamique dans cette région. Dès 2015, le territoire fut labellisé et le programme ENRgHy engagé. Le Club Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté a été lancé en mars 2020, dans la continuité de la feuille de route votée par la région en 2019. « Le ‘verdissement’ des transports publics a constitué un déclencheur pour l’hydrogène décarboné. Il y a une forte volonté et une cohérence territoriale entre tous les intervenants : villes, conseils départementaux, conseil régional », témoigne Christian Euler, responsable régional transition écologique et énergétique, mobilité et infrastructures à la Banque des Territoires. 

En termes d’usages publics, ces synergies aboutiront à la mise en service, à l’automne 2021, d’une station associée à un électrolyseur qui alimentera notamment le réseau de bus de l’agglomération d’Auxerre, avec le soutien de la Banque des Territoires, de Transdev (filiale du Groupe Caisse des Dépôts) et d’Hynamics. 

Dès le printemps 2022, Dijon Métropole ouvrira une station associée à un électrolyseur pour sa flotte de véhicules à hydrogène (bennes à ordures, véhicules utilitaires, bus). L’agglomération de Belfort développe un projet similaire pour une ouverture en 2023, et des collectivités comme Sens, Nevers, Mâcon et Chalon-sur-Saône ont aussi manifesté leur intérêt pour de tels projets.  

Sur le plan industriel, une usine du groupe Solvay produit annuellement 10 000 tonnes d’hydrogène décarboné dans la communauté du Grand Dole, labellisée Territoire d’industrie. À Montbéliard, Faurecia ouvrira une ligne de production de réservoirs à hydrogène, avec un financement immobilier assuré par la Banque des Territoires comme pour l’Institut national du stockage d’hydrogène qui constituera le premier organisme européen de certification et de tests de matériaux et d’équipements.  

« Au total, la Banque des Territoires aura accordé 13 millions d’euros de prêts à taux fixe dans la région. Elle investit aussi en fonds propres dans certaines stations, et finance des études de faisabilité technico-économique, déclare Christian Euler. Nous représentons un partenaire de confiance et de long terme. Notre implication dans la filière hydrogène rassure les financeurs comme les collectivités ». 

Les investissements de la Banque des Territoires sont par ailleurs complétés par des subventions de la Commission européenne, issus de l’appel à projets CEF - Transport- Blending Facility lancé en novembre 2019 pour encourager le déploiement de carburants alternatifs en Europe. Ce dispositif, qui associe étroitement la Commission européenne et la Banque des Territoires, sera reconduit en 2021 selon des modalités qui restent à préciser.