Ursula von der Leyen et la bulle (explosive) de l'hydrogène vert

L'Union européenne continue de s'emballer pour l'hydrogène décarboné, ignorant les rapports et alertes. Le grand n'importe quoi énergétique continue.

Les objectifs de production ont beau être irréalistes, en termes de capacités comme de réponse à une demande qui ne décolle pas, les alertes ont beau se multiplier, la présidente de la Commission européenne n’en démord pas : l’hydrogène vert est bien le nouveau Graal.

Au 4e sommet de l'hydrogène renouvelable à Bruxelles, Ursula von der Leyen a redit son emballement pour cette énergie au fort potentiel sur le papier mais dont la technologie et le développement sont encore loin d’être matures. Mieux, elle s’est engagée à l’accélérer tout en mettant la pression sur les Etats membres (ils ont jusqu’à mai 2025 pour transposer les mesures dans la loi).

En vertu de la directive européenne sur les énergies renouvelables, au moins 42 % de l’hydrogène utilisé dans l’industrie et 29 % dans les transports doivent être renouvelables d’ici 2030. D’ici six ans, il s’agirait donc, impose l’UE, de convertir une énergie obtenue essentiellement grâce aux fossiles aux renouvelables. Comprendre que comme on ne pourra pas d’ici là construire des EPR à gogo, il faudra compter sur l’éolien et le solaire. Et puis raccorder, stocker, voire transformer. Et financer. Largement, la technologie étant d’un bout de la chaine à l’autre, particulièrement coûteuse.

Ainsi donc a-t-on l’assurance que, comme pour un éolien sur lequel est basée la politique énergétique de l’Allemagne, développé (un peu) à grand coups d’argent public (beaucoup), le pillage continue.

En juin dernier, L’Eclaireur était longuement revenu sur ce qui ressemble fort à un “miroir aux alouettes”, l’aberration qu’il y a à se lancer à fonds, et à fonds perdus (18,9 milliards d’euros rien que pour l’UE et hors banque de l’hydrogène) dans une course de longue haleine dont rien ne dit qu’on sortira gagnant. Et surtout à quel prix quand les sommets atteints par le prix de l’électricité font fuir les potentiels investisseurs industriels et tomber les entreprises – 60 000 défaillances en un an en France.

Depuis notre article, la Cour des comptes de l’Union européenne s’en est mêlée. Et son emballement est inversement proportionnel à celui de la présidente de la Commission européenne. Objectifs irréalistes, manque de débouchés, absence d’étude d’impact… Qu’est ce qui a présidé à un tel plan de développement ? Pour les magistrats, c’est clair : les objectifs sont politiques.

L’UE, elle, accélère. En 2024, les investissements, qui devraient représenter un tiers des investissements mondiaux des électrolyseurs, devraient avoir augmenté de 140 %. Ce qui doit bien faire les affaires d’un certain nombre d’industriels, à commencer par le numéro un mondial : l’allemand Linde.

“ Tous les projets sur papier ne parviennent pas à la phase de construction. Mais à chaque échec, nous apprenons et nous améliorons”, a souligné Ursula von der Leyen. “Rome ne s’est pas construite en un jour, pas plus qu’une économie européenne de premier plan et neutre pour le climat…” Jusqu’à la chute (comme ce le fut pour l’Empire romain) ?

Nous republions notre article écrit en juin 2024 ci-dessous, disponible en accès libre.

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L'hydrogène, miroir aux alouettes

Alors que l'hydrogène est loin de se révéler aussi miraculeux qu'escompté, l'UE continue de s'emballer pour une technologie aussi complexe que coûteuse – et dangereuse à mettre en œuvre.

En quelques mois, le petit monde politique et médiatique s’y est engouffré. A coup de lobbying intensif, de grandes tirades idéologiques que ne renieraient pas les promoteurs de l’éolien – autre lubie aussi coûteuse qu’inconsidérée – à grands coups de subventions publiques, l’hydrogène “vert” a été érigé au rang de saint graal de la transition énergétique. Et tant pis si le compte n’y est pas (au mieux pas encore).

L’hydrogène est la molécule la plus abondante sur terre. Renouvelable, très énergétique, non polluante dans le sens qu’elle n’émet pas de CO2 lors de son utilisation, elle est le candidat idéal à la transition énergétique. Mais elle est aussi particulièrement complexe à exploiter. Car l’hydrogène n’est pas une énergie primaire que l’on trouve telle quelle dans la nature. Elle doit être fabriquée. Soit à partir d’hydrocarbures mais ce n’est pas très écolo. Soit à partir de l’eau (via l’électrolyse) mais ce n’est pas plus écolo si, pour générer ce courant électrique, on passe par des centrales à charbon…

L’idée est donc de s’en remettre à des énergies décarbonées : solaire et éolien (c’est l’hydrogène “vert”), nucléaire et hydroélectrique (c’est l’hydrogène jaune).

On vous épargne l’éternelle bataille que se mènent la France et l’Allemagne sur la place du nucléaire, étant entendu que sur l’hydrogène vert Paris aurait clairement un rôle à jouer avec une électricité décarbonée à plus de 90 %…

On oubliera aussi l’idée de produire de l’hydrogène à partir des réacteurs nucléaires à très haute température de quatrième génération, Emmanuel Macron ayant abandonné le programme Astrid en rase campagne.

A ce stade, il convient toutefois de préciser que le label décarboné/”vert” ne prend pas en compte toutes les étapes de la chaine, qui vont de la fabrication de l’hydrogène à son transport (mention spéciale aux importations) en passant par le stockage et donc le fonctionnement des équipements ad-hoc. La décarbonation vantée se limite en fait à son utilisation.

Toute ressemblance avec l’emballement autour de l’éolien est purement fortuite.

C’est qu’il y a urgence. Avec la guerre contre la Russie, l’UE et l’Allemagne au premier chef, se sont coupés d’une source majeure d’approvisionnement : le gaz russe. L’hydrogène, qui plus est vert/jaune pour espérer viser une ambitieuse (certains diraient chimérique) neutralité carbone en 2050, tombe donc à point nommé. Sauf que pour atteindre les objectifs que s’est fixée l’Europe, il faudrait des capacités de production énormes.

Des champs d’éoliennes et de panneaux solaires à perte de vue, ou des réacteurs nucléaires à foison. Démonstration par la voix des auteurs du rapport de l’Académie des sciences : “pour produire un million de tonnes d’hydrogène “vert” (la production actuelle d’hydrogène gris en France est de 0,9 million de tonnes, ndlr), il faut 55TWh, soit la production annuelle de cinq EPR de 1600 MW”. Rappelons qu’un seul EPR est en construction, à Flammanville. Les autres sont en projet (six) ou en option (huit).

Bref, et c’est là où cela devient croquignolesque : pour décarboner l’hydrogène pour produire de l’énergie, et notamment de l’énergie électrique, il faut beaucoup, beaucoup… d’électricité.

Une électricité qui plus est qui coûte cher en France et en Europe et continuera de coûter cher. Ecouter à ce titre ce qu’en dit André Merlin, l’ancien président et fondateur du réseau RTE.

A l’horizon 2050, entre la production d’acier, les ciments “verts” et les carburants de synthèse, les besoins en hydrogène pourraient atteindre 4 millions de tonnes. Et nécessiter 230 TWh de production électrique dédiée. Soit la production de 20 EPR…

Des objectifs complètement irréalistes, comme le sont, et même plus, ceux de l’Union européenne. A l’horizon 2050, l’UE vise 60 millions de tonnes d’hydrogène vert, la moitié étant importée d’on ne sait encore vraiment où, ni même comment et avec quelles garanties au vu d’un contexte géopolitique tendu qui ne place plus forcément l’Europe au centre du jeu. Pour mesurer le pas qui reste à faire, la production actuelle d’hydrogène gris en Europe est de 10 millions de tonnes…

Quand l’offre impulse la demande créant un marché de toutes pièces

Les objectifs visés ne sont pas seulement hors de portée, technologique (on touche là aux lois de la chimie et de la physique), logistique ou économique. Ils n’ont visiblement pas grand-chose à faire de la demande. Dans son RE-Power EU, le plan visant à mettre fin à la dépendance aux combustibles fossiles russes avant 2030, la Commission européenne vise l’objectif de 20 millions de tonnes d’hydrogène vert produit d’ici 2030 – la moitié importée. Problème, pour le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies renouvelables (CEA) qui s’est penché sur le sujet, la demande ne dépasserait pas les 2,5 millions de tonnes en 2030 – et 9 millions de tonnes en 2040.

Comme pour la voiture électrique, on se retrouve là face à une politique impulsée et portée à grands coups d’argent public – il existe même une banque de l’hydrogène au niveau de l’UE – sans garantie aucune qu’elle soit viable, qu’il existe un marché ou qu’elle permette de sortir des énergies fossiles. Une politique où c’est l’offre qui impulse la demande.

De fait, comme pour les gigafactory de batteries dont le gouvernement se vante à tour de bras, il semble qu’au-delà des travaux européens visant comment atteindre en chiffres, de manière très optimiste, la neutralité carbone en 2050, aucune étude d’impact, ni planification à l’échelle de la France ou de l’UE, qui plus est en agrégeant les différentes énergies entre elles, n’aient été conduites.

Que fait en France le Haut-commissariat au plan dont on pourrait penser que c’est là le rôle ? On n’a trouvé nulle trace de l’hydrogène – ni des batteries électriques – dans les documents stratégiques accessibles au public. Contacté, le Haut-commissariat au plan n’avait à la publication de l’articule pas répondu à nos questions.

Les objectifs sont d’autant peu réalistes à ce stade et même à court et moyen terme que les capacités de production, sans parler de transport, de stockage ou de transformation, sont aussi insuffisantes que coûteuses et complexes à mettre en œuvre. Car pour être extrait (par électrolyse de l’eau), transporté ou stocké (liquéfié et cryogénie ou pressurisé et comprimé), converti dans des piles à combustible (par oxydoréduction), l’hydrogène doit subir une série de transformations et conversions. Qui non seulement sont très énergivores ¹ et donc grèvent son coût mais également affaiblissent grandement son rendement énergétique. Chaque transformation ou conversion entraine son lot de déperdition, de la sorte qu’au final, il ne reste parfois que 30 voire 25 % de l’électricité initiale.

“L’industrie mondiale utilise déjà 70 millions de tonnes d’hydrogène par an produits par vaporeformage du méthane ou gaz de charbon avec une émission de 30 millions de tonnes de CO2 dans l’atmosphère. Pour avoir 70 millions de tonnes produits par électrolyse de l’eau, il faudrait utiliser l’équivalent d’un an de production d’électricité de l’Europe entière !” souligne un de nos interlocuteurs. Sachant que si on pioche dans cette électricité pour faire de l’hydrogène, celle-ci n’est plus disponible pour ses actuels usages. C’est le principe des vases communicants…

“Il faudrait retenir ces modes de production avant de penser à l’utiliser pour la mobilité. Imaginer une production d’hydrogène vert pour résoudre les problèmes de mobilité, pour faire rouler des millions de véhicules de par le monde, reste une équation impossible à résoudre. Il y aura bien sur quelques gros véhicules, bateaux ou avions qui rouleront à l’hydrogène mais ce sera anecdotique”.

Airbus mise sur un avion à hydrogène en 2035 ? Air Liquide vient tout juste de parvenir à faire décoller son premier aéronef doté d’un réservoir à hydrogène cryogénique… Quant à la voiture hydrogène, elle n’est pour l’instant que pur produit de communication. Et fait l’objet de notables rétropédalages, voir la marche arrière d’Hopium, société présidée jusqu’à il y a peu par l’ex-ministre des transports Jean-Baptiste Djebbari, qui voulait faire avec sa berline Machina la Tesla de l’hydrogène avant de finalement se repositionner sur la mobilité lourde.

L’idée de faire de l’hydrogène le moteur de la flotte automobile en France a du reste été pour l’instant rangée aux oubliettes.

“Sur un véhicule particulier, c’est impossible”, explique Guillaume Boyé, H2 Design Expert et consultant. “Pour stocker l’hydrogène, il faut le faire soit à très haute pression, ce qui est très dangereux, soit sous forme liquide, à très basse température, ce qui est lourd. Sur une voiture de 150-200 kg, ce n’est pas rentable question masse embarquée, surtout à considérer que cette énergie soit déployée massivement et à des utilisateurs non formés et non qualifiés. Sur un camion, cela se comprend mieux.”

“L’hydrogène c’est la fuite en avant par rapport à ce qui ne marche déjà pas avec l’électrique”

“La motorisation des véhicules par l’hydrogène ne sera pas accessible au grand public avant longtemps, contrairement à certains effets d’annonce à partir de prototypes” souligne Dominique Grand, docteur en physique.

“Les stations à hydrogène sont un casse-tête. L’hydrogène a une densité énergétique par kilogramme un peu supérieure à l’essence mais il faut des volumes énormes pour avoir un kilogramme de ce gaz le plus léger de tous. Des technologies de réduction du volume de stockage existent que ce soit par augmentation de pression et/ou baisse de température, mais elles ne pourront pas être déployées dans le grand public avant longtemps. Quand on voit déjà la difficulté que l’on a pour recharger les voitures électriques à batteries… L’hydrogène c’est la fuite en avant par rapport à ce qui ne marche déjà pas avec l’électrique”.

Si la technologie se démocratise, c’est surtout dans les transports publics, les engins de chantier et les utilitaires que l’hydrogène a davantage sa place. Les dameuses par exemple que Laurent Wauquiez dans les Alpes, sacre à tour de bras. Mais de là à parler d’essor et de révolution sur fond de décarbonation… De là à sacrer l’hydrogène “gaz de l’avenir” (Olaf Scholz) ou l’ériger comme un “un tout nouveau continent qui s'ouvre devant nous” (Emmanuel Macron), relève d’un certain aveuglement où le dogmatisme des uns rejoint les intérêts financiers des autres. Et tant pis pour les arguments techniques.

Paris n’a-t-il cure des alertes des scientifiques ? Chose suffisamment rare pour être soulignée, l’Elysée a commandé à l’Académie des science un rapportsur le sujet. Les travaux ont de quoi doucher les enthousiasmes. “En l’état actuel des connaissances, et en raison de contraintes technologiques et économiques persistantes, les perspectives offertes par l’hydrogène naturel restent incertaines”, concluent les scientifiques.

L’UE et la France sont-elles dans une impasse ? En visant la neutralité carbone en 2050, en interdisant en 2035 la vente de véhicules thermiques, la Commission européenne ne s’est pas beaucoup donné d’échappatoire. “Il n’y a pas d’alternatives, estime Guillaume Boyé. La solution de l’hydrogène est la meilleure. Physiquement, c’est la seule façon d’avoir une énergie décarbonée, importante et puissante. Mais elle est chère, à moins d’aller rapidement vers le nucléaire car l’éolien et le solaire n’ont pas la capacité ”.

Quoi qu’il en soit, quand bien même Paris persévérait dans ses objectifs (la France doit réviser sa stratégie nationale), les moyens pour y arriver sont loin du compte. Dans l’Hexagone, le plan table sur 6,5 GW de puissance installée d’électrolyseurs qui permettraient de produire 0,6 millions de tonnes d’hydrogène décarboné par an en 2030 et 10 GW pour 1 million de tonnes en 2035. Fin 2023, la capacité installée était de 0,03 GW. Et les projets de construction ou en voie de l’être permettraient de tabler sur seulement 0,3 GW…

Bref, malgré l’argent mis sur la table – 9 milliards d’euros au travers du plan France 2030 – les projets peinent à éclore. En France comme de par le monde. Si la Chine ainsi que les États Unis font la course en tête, il y a encore un énorme pas des paroles aux actes. Sur les 360 GW d’investissements annoncés dans le monde, 12 seulement sont en passe d’être effectifs d’après l’agence internationale de l’énergie. Pourtant, l’Allemagne et la France auraient de quoi pavoiser : le numéro mondial de l’hydrogène est allemand (Linde), le numéro deux français (Air liquide).

L’électricité bon marché n’étant manifestement pas encore pour demain, l’idée à l’échelle de l’UE – plus réticent, Paris plaide pour une stratégie axée sur la production locale et notamment le nucléaire – est d’aller chercher cet hydrogène plus loin, là où on trouve du soleil et où fleurissent les panneaux photovoltaïques. D’Espagne, l’hydrogène serait alors transporté via la France jusqu’en Allemagne par pipeline. Pipeline auquel pourraient se connecter d’autres tuyaux quadrillant le Maroc ou la Tunisie.

Cela ne vous rappelle rien ? Il y a quinze ans, le projet allemand Desertec ambitionnait de piocher dans le soleil et la chaleur du Sahara pour combler les besoins en électricité via un gazoduc transitant sous la Méditerranée. Le gouvernement algérien y avait mis un terme, jugeant le projet trop complexe et coûteux.

Et tant pis si on troque une dépendance (russe) pour d’autres, l’UE ayant visé la mise en place de corridors d’importation en provenance de la mer du Nord et de l’Afrique du nord mais aussi du Golfe, voire de l’Ukraine.

L’hydrogène pompe à finances

Tout ceci coûte très cher, et promet surtout de coûter demain encore très cher – le tout dans un contexte de finances publiques calamiteuses et d’une charge de la dette qui s’envole. L’hydrogène vert coûte aujourd’hui trois à quatre fois le prix de l’hydrogène gris. Et d’après les experts qui se sont penchés sur la question, les progrès technologiques permettront sans nul doute de faire baisser les coûts mais ils ne permettront jamais de viser le même prix.

L’hydrogène décarboné n’est-il qu’un miroir aux alouettes ? Pour l’instant, il est surtout une pompe à finances. Pour le lobby France hydrogène, le secteur devra pour arriver à maturité mobiliser entre 1,2 et 1,6 billions d’euros, soit 50 à 100 milliards d’investissement par an jusqu’en 2050. Dont la moitié d’aides publiques ?

Le problème, c’est que tout est loin très loin d’avoir été bien cerné et mesuré.

Car il y a un inconvénient majeur et de taille, qui devrait être presque rédhibitoire, à vouloir élargir l’utilisation de l’hydrogène dans les transports ou le chauffage : le risque de fuites. Très réactif, l’hydrogène a ce pouvoir de fragiliser et modifier les propriétés des matériaux, au risque de générer des fissures.

“Les fuites sont très difficiles à détecter, explique Stéphane Duval à Air Liquide. La flamme est invisible, il n’y a pas de fumée. Une flamme hydrogène, on ne peut pas l’éteindre avec une lance à incendie. La seule façon est de couper sa source”.

Il ne faut pas grand-chose, presque rien, pour que l’hydrogène s’enflamme. En fait 0,017 micro-joule ². “ Il suffit de la friction entre deux flocons de neige pour générer l’électricité statique suffisante pour enflammer un nuage d’hydrogène”.

Gaz pas détectable dans l’air, sa propagation pose un réel risque d’explosion et de déflagration. Qu’on se rappelle le crash du zeppelin aux Etats-Unis en 1937.

C’était il y a presque un siècle. Si, depuis, les industriels qui manipulent l’hydrogène font montre d’un contrôle, d’une maitrise et et d’une sécurité draconiens sur leurs installations, beaucoup disent craindre que la multiplication des start’up, parfois quasiment novices sur le sujet, mais attirées par le flot d’argent public, ne s’accompagne d’une certaine légèreté.

D’autant qu’il n’existe à ce jour aucune norme réglementaire, mais seulement des normes techniques (34 600 dont 350 obligatoires), même si les industriels travaillent d’arrache-pied au vu de l’emballement politique pour poser un minimum de cadres. “L’économie met la pression sur les bonnes pratiques industrielles”, déplore Guillaume Boyé.

Il n’y a par exemple pas de réglementation quant à la sécurité qui doit être mise en place dans un avion à hydrogène, ou sur l’aéroport qui l’accueille, souligne Marc Fontecave… Et à voir le nombre d’automobilistes fumant ou téléphonant en faisant leur plein d’essence, nombre d’experts ont des sueurs froides à l’idée d’un déploiement de stations service à hydrogène… Idée assez utopique du reste quand on voit le rythme de déploiement des bornes de recharge électrique…

Bref, les freins sont légions. Au risque pour l’UE et la France, non plus de prendre le train en marche, mais de regarder passer les wagons et donc tirer un trait sur une potentielle souveraineté ?

“Les Chinois acceptent les pertes pour avancer. Le plus gros accidents de l’industrie chimique, c’est en Inde et en Chine, continue Guillaume Boyé. Les Américains acceptent les échecs pour avancer. Les Européens n’acceptent aucun risque… L’hydrogène, il faut le rendre propre et ensuite monter en compétence. Et face aux Chinois qui avancent vite, et pas avec les mêmes standards, la seule solution, c’est le protectionnisme comme on l’a fait avec les crash-tests de voitures”.

1. L’électrolyse de l’eau nécessite des quantités d’énergie électrique environ sept fois supérieures aux quantités d’énergie nécessaire pour produire l’hydrogène à partir du méthane, souligne l’Académie des sciences dans son rapport.

2. Une joule correspond à l’énergie engendrée par la chute à un mètre de hauteur d’un objet de 100 grammes.