Cette fédération de l’hydrogène va regrouper 28 laboratoires et profiter des 7 milliards d’€ que l’État français souhaite investir d’ici 2030. L’objectif étant de développer un hydrogène décarbonné, économiquement et énergétiquement viable.
L’hydrogène décarboné va avoir sa Fédération de Recherche
7 milliards d’€ pour la recherche dans l’hydrogène
L’hydrogène gagne en importance depuis la législation relative à la transition énergétique pour la croissance verte de 2015. Comptant parmi les énergies du futur, une stratégie nationale pour le déploiement de l’hydrogène décarboné est mise en place en 2018. D’ici 2030, 7 milliards d’euros seront alloués aux recherches dans le domaine. Alors qu’un conseil national vient d’être créé afin d’associer les décideurs aux industriels.
C’est dans ce contexte que le CNRS inaugure cette semaine sa Fédération de Recherche sur l’Hydrogène (FRH2). Composée de 270 chercheurs permanents à la logique transdisciplinaire, la fédération regroupe 28 laboratoires du CNRS consacrés à l’hydrogène. Bénéficiant d’un effet de synergie du fait d’un tel regroupement, FRH2 permettra de faire face aux défis de l’hydrogène vert.
28 laboratoires de recherche concernés
Le CNRS dispose de beaucoup de groupes de recherches axés sur l’hydrogène. En réalité, c’est depuis bientôt 20 ans que l’organisme français de recherche scientifique se consacre à l’étude de l’hydrogène. Les groupes de recherche se sont succédés avec, au total, l’implication de 73 laboratoires.
C’est cette communauté, dirigée par O. Joubert et D. Hissel, qui fut à l’origine de la fédération de recherche H2. Dans le but est de recentrer les recherches dans un noyau actif de 28 laboratoires du CNRS, la fédération dispose d’objectifs. Les chercheurs de la Fédération devront résoudre l’équation de production et de consommation d’hydrogène sans pour autant émettre de carbone.
Développer à tout prix un hydrogène décarbonné
95% de l’hydrogène produit dépend encore des hydrocarbures
La consommation mondiale d’hydrogène s’élève à 75 millions de tonnes par an, avec environ 900.000 tonnes utilisées en France. Principalement utilisé pour la production d’engrais agricoles, le di-hydrogène peut également être utilisé comme réactif dans les procédés de raffinage. Toutefois, il est nécessaire de relever que la production d’hydrogène est très polluante.
Naturellement rare, la production d’hydrogène dépend à 95 % des hydrocarbures, par reformage de gaz naturel. Ce procédé permet grâce à la vapeur d’eau de transformer le méthane des hydrocarbures en hydrogène. Répandu et peu coûteux, ce mode de production est toutefois coproducteur de carbone, renforçant ainsi l’effet de serre.
Remplacer les hydrocarbures par des biocarburants ?
FRH2 a clairement identifié cette nécessité de production d’hydrogène décarboné et promeut différentes solutions durables. Remplacer les hydrocarbures par des biocarburants ou par de la biomasse pourrait favoriser la production d’hydrogène décarboné. De plus, des recherches en faveur d’une électrolyse moins coûteuse (extraction de l’hydrogène des molécules d’eau) sont en cours.
Une puissance énergétique supérieure aux hydrocarbures
Outre la production, la promotion de l’utilisation de cette énergie verte est un deuxième défi à relever pour le FRH2. L’hydrogène possède une puissance énergétique supérieure à celle des hydrocarbures traditionnels. Alimenter en énergie décarbonée les secteurs industriels consommateurs en énergie, en substitution, permettrait donc de décarboner le processus industriel.
Cependant, l’hydrogène occupe à masse égale plus de place que tout autre gaz et est très léger. Habituellement transporté dans des bouteilles ou pipelines sous forte pression, la question du stockage de l’hydrogène se pose. Le FRH2 propose ses recherches sur la pile à combustible (PAC) face aux difficultés de purification et de stockage d’hydrogène. Elles permettraient de stocker de l’hydrogène pour le transformer en électricité, un flux adaptable en fonction des pointes de consommation.
En conclusion, la Fédération Hydrogène dirigée par le CNRS doit répondre à d’importants enjeux énergétiques relatifs au déploiement de l’hydrogène. Décarbonée, il s’agit d’une source énergétique à grand potentiel dans le cadre de la transition énergétique et du dérèglement climatique. Combiner les solutions scientifiques et proposer un modèle économique rentable seront donc les priorités de FRH2. D’autant que d’ici 2050, l’Agence Internationale de l’Énergie (IEA) prévoit que l’hydrogène décarboné contribuera à 13% du mix énergétique mondiale.
