La filière hydrogène prête à décoller en région Sud

La Provence La Provence - il y a 5 mois

Patrick Prunet (à droite) aux côtés de l’ingénieur en charge du démarrage de Jupiter 1000, le démonstrateur d’injection d’hydrogène vert dans le réseau. PHOTO SERGE GUEROULT

Avec une centaine d'acteurs complémentaires, un véritable écosystème est déjà à l'oeuvre en Provence-Alpes-Côte d'Azur. Reste à mettre en place les marchés qu'elle adressera.

Depuis quelques semaines, un groupe d'études rassemblant une quarantaine de députés a vu le jour à l'Assemblée nationale, sur... une molécule. Symbolisé par la lettre H, l'hydrogène est aujourd'hui au coeur de la transition énergétique. Le plan Hulot pour son déploiement a dynamisé la filière, déjà plutôt bien organisée ; une trentaine de grands groupes ont lancé l'Hydrogène council pour le promouvoir dans le monde. En France, les Régions rencontrent régulièrement l'Association française pour l'hydrogène et les piles à combustible (Afhypac), afin de déterminer une stratégie commune. En Provence-Alpes-Côte d'Azur, l'écosystème fort d'une centaine d'acteurs, allant du laboratoire de recherche au grand groupe en passant par la PME, est déjà dans les starting-blocks, avec pour porte-parole le pôle de compétitivité Capénergie qui a lancé un club hydrogène il y a 18 mois. 150 millions d'euros ont déjà été mobilisés pour des projets dont 20 millions d'aides publiques. Plusieurs solutions y sont en gestation, mais aussi des démonstrateurs, à l'instar de Jupiter 1 000 à Fos, visant une production d'hydrogène vert, adossé au tissu industriel voisin. Mais si la région, avec son potentiel d'énergies renouvelables, a les atouts nécessaires pour produire de l'hydrogène vert par hydrolyse, l'activité a besoin d'un marché, pour réellement démarrer.

Un écosystème complet pour faire face au défi hydrogène

Caché dans un no man's land en contrebas de la route départementale qui mène à Port-Saint-Louis- du-Rhône, le site de Jupiter 1 000 est en quelque sorte une terre de pionniers. Ici, un consortium de neuf partenaires, dont l'Ademe, le CEA, la CNR et la Région, emmené par GRTgaz, a mis au point le premier démonstrateur de "Power to gas", autrement dit un site capable de produire et d'injecter de l'hydrogène vert - obtenu par électrolyse, à partir de l'électricité issue des énergies renouvelables - dans le réseau de transport de gaz, pour alimenter les clients en aval. "Nous prélevons dans le pipeline relié à Cavaou un peu de gaz, puis nous le mélangeons avec de l'hydrogène, avant de réinjecter ce gaz de synthèse dans le réseau", explique avec fierté Patrick Prunet, le directeur du projet, devant les installations flambant neuves, puisque la première injection est prévue cet été, après les essais à blanc ces jours-ci. "Notre objectif est une capacité de 200 m³ d'hydrogène injecté par heure, et un taux de 1 à 2 % d'hydrogène dans le gaz de synthèse qui sera produit d'ici la fin de l'année", ajoute le responsable qui accueille chaque semaine des visiteurs intéressés par cette expérimentation, comme des députés californiens. "Nous détenons l'exploitationpour trois ans, en 2023 le consortium aura terminé", rappelle Patrick Prunet. L'été devrait permettre d'affiner un coût de production, pour une commercialisation future de ce méthane de synthèse... Mais pour quel marché ? Pour l'instant c'est l'inconnue, même si l'injection d'hydrogène dans le réseau existant est une piste séduisante pour "verdir" l'offre de gaz tout en continuant à utiliser les infrastructures qui maillent le territoire. Au point que GRTgaz a lancé un appel à projets pour parer à une éventuelle dégradation des tuyauteries provoquée par la circulation d'hydrogène. Auquel a répondu la start-up Catalyse à La Ciotat, spécialiste des matériaux intelligents qui s'autoréparent, en mettant au point un revêtement composite barrière...

Car si le marché n'est pas encore là, la filière a déjà réponse à tout en région Sud. "Pendant longtemps sur notre territoire, ce sont les industriels qui ont fait naître les projets, davantage que les élus, analyse Paul Lucchese, directeur adjoint de Capénergies, mais depuis un an, les collectivités commencent à s'impliquer". Pierre-Emmanuel Casanova, d'Hysilabs, peut en témoigner. La Région est entrée via Sud investissement dans le capital de la start-up qu'il a lancée avec son associé en 2015, pour mûrir une technologie qui consiste à transporter l'hydrogène grâce à un vecteur liquide, "ce qui permet d'en transporter sept fois plus par la route que sous forme de gaz, avec des camions bien moins onéreux".

Satisfait que le marché ne soit pas encore au rendez-vous

En contact permanent avec de grands groupes pétroliers ou énergéticiens, l'ingénieur de formation est plutôt satisfait que le marché ne soit pas encore au rendez-vous, car son équipe a besoin de 18 mois supplémentaires pour que la solution soit opérationnelle. "Actuellement, nous préservons notre indépendance et protégeons notre technologie", assure le fondateur d'Hysilabs qui croit en l'avènement de l'hydrogène. "Si demain nous produisons beaucoup d'hydrogène vert grâce au photovoltaïque ou à l'éolien dans notre région, il faudra l'exporter là où il y en aura moins, et notre solution aura toute sa place", imagine l'entrepreneur qui mise aussi sur un geste fort des collectivités. "Le déclencheur, ce serait le déploiement d'une flotte de véhicules", assure Pierre-Emmanuel Casanova.

Car la mobilité est l'autre piste sérieuse du déploiement de l'hydrogène. À Paris, des taxis fonctionnent avec ce carburant, et le groupe Air liquide, qui n'a pas hésité à investir dans la start-up à l'origine de cette station, se verrait bien dupliquer l'expérience en Provence où il est implanté depuis plus de 40 ans, auprès de son client ArcelorMittal, à Fos. "Nous disposons d'une canalisation d'hydrogène de 40 km tout autour de l'étang de Berre", explique Caroline Le Mer, directeur Europe hydrogène/énergie. À la fois producteur, acheteur et vendeur d'hydrogène, pour une clientèle d'industriels, Air liquide mise aujourd'hui sur le marché de la mobilité. Le groupe est ainsi partenaire de deux transporteurs qui livreront l'enseigne Carrefour avec des camions roulant à l'hydrogène, dans notre région. "Le premier camion sera mis en service en fin d'année et une station d'approvisionnement à Fos Tonkin un an plus tard", poursuit la responsable dont la société exploite déjà une soixantaine de pompes de distribution d'hydrogène dans le monde. À Rousset, la PME Proviridis qui a déjà livré trois stations de GNV, compte à terme en faire des pompes multiénergies et finalise une installation mixte gaz/hydrogène/électricité à Dourges dans le Pas-de-Calais. "Le nerf de la guerre, c'est la course aux volumes", estime Flavien Pasquet, animateur filière H2 Paca chez Capénergies. Pour qui, désormais la région doit miser sur des projets d'envergure, comme Valhydate, adossé à Piicto, sur le site portuaire de Marseille-Fos, capable de produire 7 500 tonnes d'hydrogène par an en valorisant l'hydrogène "fatal" produit par le tissu industriel. À Manosque, Hygreen (ci-dessous) aura une capacité de 10 000 t par an... De quoi alimenter des usages en aval. Car la filière attend surtout que les acteurs publics amorcent des marchés. La CCI du Var met ainsi en place une unité de production à La Seyne pour faire fonctionner une navette maritime, deux bus et des véhicules légers. L'un des atouts de l'hydrogène, est d'alimenter des véhicules silencieux. La filière qui le porte, déjà solide, a besoin, elle, de se faire entendre, dès à présent.

Hygreen rapportera gros aux collectivités

"Le territoire a tous les atouts pour devenir un leader mondial." Bernard Jeanmet-Péralta, maire de Manosque et président de Durance Luberon Verdon Agglomération, n'exagère pas. Il est loin le temps où on le prenait pour "un extraterrestre". Depuis qu'il a lancé l'idée de produire de l'hydrogène vert, voilà trois ans, le projet qui répond au nom de code "Hygreen" a connu de sérieuses avancées. Le concept novateur de la DLVA consiste à produire de l'électricité via des panneaux photovoltaïques pour ensuite extraire l'hydrogène grâce à une électrolyse de l'eau avant de le stocker dans les cavités salines de Géométhane situées à quelques encablures de Manosque. C'est ce dernier élément qui fait toute la différence. La DLVA a donc de l'espace, du soleil et la capacité de stockage.

Voilà deux ans que les élus de la DLVA planchent. Un conseil scientifique a été constitué avec des ingénieurs, des sociologues, des économistes... "Hygreen est un exemple à l'échelle locale pour l'international", assure Paul Lucchese, président de l'Accord hydrogène de l'Agence internationale de l'énergie et directeur adjoint de Capénergies qui a pris la tête du comité scientifique. Un accord a été récemment signé entre l'agglo et Géométhane. Pour tourner à plein régime, 1500 hectares de panneaux photovoltaïques sont nécessaires ! Un travail a été réalisé pour lister les terrains susceptibles de les accueillir.

Chaque commune a été sollicitée pour prendre sa part. "600 à 800 hectares seront suffisants dans un premier temps, assure Jérôme Dubois, maire de Volx. Trois ou quatre communes serviront de test." En 2021-2022, les premiers panneaux pourraient être installés.

Une fois cet outil servant à produire l'électricité verte acquis, Hygreen aura besoin d'une usine pour installer son électrolyseur. Géométhane assure qu'il a les moyens techniques et humains de l'accueillir. Mais ce n'est qu'une éventualité. Capénergies a évalué l'investissement à un milliard d'euros dont un tiers pour l'électrolyseur et deux tiers pour l'installation des panneaux solaires. Le tout sur dix ans. Des investisseurs privés seront sollicités mais selon Jérôme Dubois, "la DLVA pourrait rester un petit actionnaire car c'est dans l'intérêt du bien commun". Pour le territoire, les retombées pourraient être monumentales. "Entre dix et douze millions d'euros pour les collectivités", précise Armel Le Hen, vice-président de la DLVA en charge du développement économique. Un tel montant correspondrait à 20 % du budget total de l'agglo. Face à ce défi, DLVA a reçu un soutien de poids. Lors de sa visite dans les Alpes de Haute-Provence, à l'occasion du grand débat national, Emmanuel Macron a indiqué : "Vous me présentez un projet innovant, je le vois d'un bon oeil. Je crois en la filière hydrogène."

La microbiologie planche sur l'hydrogène du futur

La production d'hydrogène n'est pas qu'une affaire de chimistes... Au CNRS, ce sont des biologistes et microbiologistes qui planchent sur des solutions susceptibles de démultiplier les usages de cet élément dans le futur. Pas moins d'une cinquantaine de chercheurs, ingénieurs et enseignants du CNRS et d'Aix-Marseille Université conduisent des recherches sur l'hydrogène issu de la biomasse. "D'abord parce que c'est notre travail de comprendre ce processus au niveau fondamental, il est ancestral, en lien avec la vie", explique Marie-Thérèse Giudici-Orticoni rappelant que certains micro-organismes produisent de l'hydrogène, "c'est un déchet pour eux". C'est même le processus à l'oeuvre dans la méthanisation. "À Narbonne, on récupère les déchets issus des cantines pour faire des essais de production d'énergie décentralisée", poursuit la directrice du Laboratoire de bioénergétique et ingénierie des protéines. Ses équipes planchent aussi sur une alternative à la pile à combustible, assez coûteuse et dont il faut recycler le coeur. "On travaille sur de nouveaux systèmes biologiques qui remplacent le platine", explique la chercheuse. Une protéine, l'hydrogénase, peut à la fois absorber et produire de l'hydrogène, et donc le stocker. "Elle est apparue très tôt dans le développement de la vie. Avant que la vie n'apparaisse, il y avait de l'hydrogène", poursuit la scientifique dont les équipes sont souvent approchées par des industriels. "Le plan Hulot a accéléré les choses, analyse Marie-Thérèse Giudici-Orticoni, c'est une filière qui fonctionne par à-coup." Des start-up varoises, dans le cadre d'HynoVar, sollicitent ainsi la collaboration des labos, pour faire mûrir des solutions.

La région prend le train en marche

Ce n'est sans doute pas par hasard que Renaud Muselier, le président LR de la Région Sud, s'est rendu sur le site d'Alstom à Vitrolles à l'occasion de la Semaine de l'industrie. Le PDG d'Alstom France lui avait alors fait quelques appels du pied, pour "verdir" le réseau ferroviaire de Provence-Alpes-Côte d'Azur... Sachant que la collectivité devrait dévoiler au mois de juin le résultat d'une étude cofinancée par l'État sur la pertinence du train à hydrogène dans notre région, la réponse pourrait bien être positive. D'abord parce que des jalons ont déjà été posés, entre le groupe Alstom, dont le Coradia iLint roule en Allemagne depuis quelques mois, et une demi-douzaine de régions françaises, dont Sud. "La direction générale des TER de la SNCF avait organisé un tour de table avec l'Association des régions de France, pour tenter d'harmoniser leurs besoins. À cette époque-là, la Région Sud n'y était pas mais elle est entrée directement en discussion avec nous, raconte Yannick Legay, directeur technico-commercial France chez Alstom, chargé du développement du train à hydrogène, nous faisons actuellement des simulations avec les équipes de la Région sur des lignes comme Aix-Marseille, Marseille-Sisteron ou même Briançon".

De ces rencontres avec les collectivités, est ressortie une volonté : "elles souhaitent se doter d'un train qu'elles connaissent déjà, elles veulent conserver les trains "bimode", aujourd'hui à la fois électriques et diesel, mais remplacer le diesel par l'hydrogène". C'est donc sur la base du Regiolis que le groupe a commencé à plancher sur le futur train hydrogène français, qui pourrait rouler sur les voies ferrées d'ici 2022. "Une réunion est prévue la semaine prochaine (la semaine dernière, Ndlr) entre la SNCF et l'Association des régions de France pour déterminer le nombre de trains qu'elle pourrait commander sur la base d'un contrat qui existe déjà, concernant la fourniture de Regiolis, dont on change le type de carburant", ajoute le professionnel. Les premières commandes pourraient ainsi intervenir dès cet été. Et le marché est assez gigantesque. "Nous avons une vision à long terme avec l'hydrogène ; aujourd'hui 1 200 trains alimentés au diesel roulent en France, ce sont les "72 500" qui arriveront en fin de vie en 2028, d'ici là il faudra tous les remplacer. Et Guillaume Pepy a clairement annoncé qu'il voulait sortir du diesel", argumente le directeur technico-commercial. Alstom est d'ores et déjà prêt à expérimenter ce nouveau mode de mobilité à grande échelle, en fournissant une trentaine de trains entre 2024 et 2028. Car, souligne cet expert "il faut une infrastructure".

En Allemagne, le groupe vient d'obtenir, il y a quelques semaines le permis de construire pour réaliser une station de production et de distribution d'hydrogène, dans un premier temps d'origine fatale. Début 2020, le constructeur, qui a un temps d'avance sur ses concurrents dans ce domaine, livrera en outre 12 autres trains dans le land où deux exemplaires roulent depuis septembre sur une ligne de 100 km entre Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervörde et Buxtehude (Basse-Saxe).

Doté d'un moteur électrique, le train à hydrogène est capable de rouler sur de longues distances, mais aussi dans des zones escarpées. Reste à déterminer le coût de l'opération, encore confidentiel. "Le développement d'un train bimode nécessite des moyens financiers importants ; il faut un réservoir à hydrogène, une pile à combustible... Mais est-ce que c'est une raison pour s'arrêter ? Non. Il s'agit de choix stratégiques. Demain, on peut imaginer une région autonome, qui produirait elle-même le carburant de ses trains", imagine cet industriel convaincu par l'hydrogène.

À Marseille, CMR espère faire partie de "l'Hydrogen valley" européenne

L'hydrogène, Patrice Flot y a toujours cru. "D'abord parce que je pensais qu'avec le nucléaire, la France pouvait prendre un leadership mondial. Aujourd'hui, ce sont plutôt les énergies renouvelables qui vont nous permettre de produire massivement de l'hydrogène", explique le directeur technique du groupe CMR, au sein duquel il est un véritable ambassadeur de cette énergie prometteuse. Dans laquelle la PME marseillaise a entamé une diversification après le brutal ralentissement de l'activité oil and gas, qui représentait 30 % de son portefeuille.

Ce spécialiste des équipements embarqués de commande et de régulation d'installations énergétiques allant de la centrale nucléaire aux barrages hydrauliques en passant par la Marine marchande, est très développé à l'export, grâce à une dizaine de filiales réparties aux quatre coins du monde et 750 salariés dont 100 à Marseille. Il s'est lancé depuis trois ans sur de nouveaux segments ; les énergies renouvelables, avec des systèmes de contrôle des barrages plus réactifs, mais aussi l'hybridation de la motorisation en couplant du solaire au diesel, et enfin l'hydrogène, un marché plus lointain de l'aveu même de ce spécialiste qui a parfois du mal à convaincre ses actionnaires de miser sur cette énergie du futur. Et pourtant... Les équipes de recherche et développement (R&D) de l'entreprise provençale ont peut-être de l'or entre leur main ; un capteur capable de mesurer en un temps record le taux d'hydrogène présent dans un méthane de synthèse. L'invention peut sembler anodine, mais selon Parice Flot, il n'existe tout simplement pas, à l'heure actuelle, d'outil de mesure aussi rapide ; moins d'une seconde ! Et dans l'hypothèse où demain les industries mais aussi les moteurs de véhicules, seraient alimentés par ce type d'énergie, il serait vital de pouvoir adapter immédiatement les machines aux variations de ce taux, sous peine de les endommager gravement.

"Un moteur peut fonctionner avec de l'hydrogène mais sa performance est différente de celle du méthane ; il brûle plus vite", explique le responsable qui pilote une équipe de projet dédiée à cette invention développée après une veille de plusieurs années de l'équipe de R & D qui compte une dizaine de personnes. "Nous avions déjà développé un capteur pour mesurer la qualité du gaz, savoir s'il est stable, car s'il ne l'est pas cela peut être perturbant pour les machines qui l'utilisent", se souvient encore Patrice Flot.

Dans la foulée, un partenaire leur demandait d'appliquer cette mesure à l'hydrogène. Au terme de trois ans de suivi des publications sur le sujet, de déplacements dans des laboratoires de recherche, aux Pays-Bas ou aux États-Unis, il finit par acquérir la conviction que CMR détient la solution. "Nous avons déposé les brevets et notre technologie a été labellisée en janvier 2018 par Capénergies". De quoi rassurer de potentiels investisseurs. Car pour aller au bout du projet, un investissement de 900 000 € est nécessaire. "La difficulté, c'est que le marché n'est pas encore là", analyse le directeur technique de CMR qui espère 70 % d'aides.

CMR a donc répondu aux trois derniers appels à projets du Fuel cells and hydrogen joint undertaking (FCH JU), l'organisme européen de soutien à la filière, et espère bien tirer son épingle du jeu, dans le cadre de l'Hydrogen valley, une grande région qui comprendrait l'intégralité de l'écosystème hydrogène. "Il faudrait que notre territoire en fasse partie". En parallèle, CMR est aussi associée à Proviridis pour la commande de futures stations de distribution de ce carburant décidément très attendu.

Marie-Cécile Berenger

Source : https://www.laprovence.com/article/papier/5469735/la-filiere-hydrogene-prete-a-decoller-en-region-sud.html

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