L’ère de l’hydrogène commence

Simon Diotte
Collaboration spéciale, Unpointcinq.ca
En Europe, des trains, des camions et des autobus roulent déjà à l’hydrogène. Ici, des passagers montent dans un train alimenté par une pile à hydrogène à la gare de Leipzig, en Allemagne.
Peter Endig Agence France-Presse En Europe, des trains, des camions et des autobus roulent déjà à l’hydrogène. Ici, des passagers montent dans un train alimenté par une pile à hydrogène à la gare de Leipzig, en Allemagne.

Ce texte fait partie du cahier spécial Action climatique

Pour atteindre les cibles de réduction des gaz à effet de serre, l’électrification des transports ne suffira pas. Il faut massivement décarboner nos économies. Et pour y parvenir, de plus en plus d’experts croient au potentiel de l’hydrogène vert. Une source d’énergie pauvre en carbone qui connaît actuellement un essor à travers le monde et dont le Québec pourrait devenir un acteur majeur.

L'hydrogène, l’élément chimique le plus abondant dans l’univers, fait rêver depuis longtemps. Dans les années 1960 déjà, l’armée américaine avait construit des avions à hydrogène, mais les bas prix du pétrole ont toujours nui à son adoption à grande échelle. Or, les astres sont maintenant alignés pour un changement de paradigme, car la décarbonation de notre planète n’est plus un objectif lointain, mais une nécessité urgente.

Soudainement, le monde rêve d’hydrogène vert. Dans les derniers mois, la France a annoncé un plan de 7 milliards d’euros et l’Allemagne, de 9 milliards dans le développement de cette filière énergétique. De ce côté-ci de l’Atlantique, Ottawa a dévoilé, en décembre, sa Stratégie canadienne pour l’hydrogène, un plan de 1,5 milliard de dollars, tandis que le Québec injecte 15 millions de dollars dans ce secteur prometteur.

Pourquoi cet engouement si grand pour l’hydrogène ? Le premier élément du tableau périodique de Mendeleïev est capable de propulser autos, camions, avions, trains et bateaux, en plus de pouvoir remplacer les combustibles fossiles dans les procédés industriels, très gourmands en énergie, ainsi que dans la production de fertilisants. Il peut aussi stocker de l’énergie afin de pallier la production intermittente des énergies renouvelables, comme le solaire et l’éolien.

Bref, l’hydrogène peut faire tout ce que le pétrole fait — et encore plus — en émettant seulement de la vapeur d’eau. « Il y a un consensus mondial sur le fait que l’hydrogène jouera un grand rôle dans la transition énergétique vers un monde décarboné, car l’électricité ne peut servir dans tous les usages », explique Mathieu Johnson, directeur stratégies d’entreprise et développement des affaires et responsable du dossier de l’hydrogène à Hydro-Québec.

La société d’État n’a pas l’intention de rester spectatrice devant l’essor de cette filière. « Nous voulons jouer un rôle actif en mettant à profit notre expertise dans le développement de grands projets et en appuyant la recherche et le développement avec notre capital intellectuel. Car le développement de la filière hydrogène ne peut se faire par un seul acteur. Il s’agit d’un travail d’équipe », dit-il.

Hydrogène gris contre hydrogène vert

Il existe deux façons principales de produire de l’hydrogène. La première, la plus répandue actuellement dans le monde et la plus économique, utilise un procédé de raffinage du gaz naturel, ce qui émet des gaz à effet de serre. C’est de l’hydrogène gris. L’autre méthode, c’est par l’électrolyse de l’eau. En utilisant de l’énergie renouvelable, on obtient ainsi de l’hydrogène vert, bas carbone. D’où le buzz actuel.

Puisque notre hydroélectricité est propre, abondante et peu coûteuse, le directeur général de Polytechnique Montréal et expert de l’hydrogène, Philippe Tanguy, est catégorique : le Québec a le potentiel pour devenir une superpuissance de l’hydrogène vert. « En plus de valoriser nos surplus énergétiques, il est possible d’envisager de développer des champs éoliens qui serviront uniquement à la production d’hydrogène vert. Notre hydrogène sans carbone pourrait ensuite ravitailler le monde », dit avec enthousiasme cet ingénieur qui a travaillé sur la filière hydrogène pendant des années en Europe.

Auprès du grand public, l’hydrogène est surtout connu comme solution de remplacement au pétrole dans le secteur automobile. « Or, si l’hydrogène peut jouer un rôle dans les véhicules légers, il s’agit d’un débouché secondaire, car les véhicules à batterie font très bien le travail actuellement », souligne Mathieu Johnson, d’Hydro-Québec. L’avenir de l’hydrogène se trouve plutôt dans la propulsion des véhicules lourds, des trains, des bateaux et des avions, grâce notamment, mais pas seulement, à la technologie de la pile à combustible.

De multiples usages

Une pile à combustible produit de l’électricité lors du contact de l’hydrogène avec l’air. Cette énergie recharge les batteries, permettant aux camions et aux trains de parcourir de plus longues distances. Ainsi, les véhicules à hydrogène sont en fait des véhicules électriques qui se rechargent en quelques minutes. « Plusieurs personnes croient qu’il y a une guerre entre l’hydrogène et les batteries. En réalité, ce sont des alliés dans l’électrification des transports », explique Michel Archambault, président d’Hydrogène Québec, une coalition qui promeut cette source énergétique.

L’hydrogène sert aussi à la production de carburant : en le mélangeant avec de l’azote, on obtient par exemple de l’ammoniac pur. « Ce carburant peut alimenter les centrales thermiques sans émettre de pollution. On peut aussi produire du méthanol, en combinant l’hydrogène avec du C02 capté à partir d’une cheminée, ou encore du kérosène vert pour les avions », dit Philippe Tanguy, qui pourrait continuer longtemps d’énumérer toutes les facultés de cette molécule.

Produire de l’hydrogène vert coûte cher actuellement. Or, tous les experts s’accordent pour dire que le coût de production chutera dans les années à venir grâce aux progrès technologiques. « L’écart de prix avec les énergies fossiles se réduira également avec l’augmentation progressive de la taxe carbone, dont le prix reflète les externalités négatives des combustibles fossiles », souligne Mathieu Johnson, d’Hydro-Québec.

Des trains, des camions et des autobus roulent déjà à l’hydrogène en Europe. Selon nos experts, ces véhicules devraient faire leur apparition sur nos routes d’ici 2025, au fur et à mesure que les infrastructures de recharge se développeront. Si le XXe siècle a été l’ère du pétrole, le XXIe sera probablement celle de l’hydrogène.