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Conversion et stockage de l'énergie -

La trajectoire Hydrogène en Pays de la Loire

La filière hydrogène est en pleine émergence dans la région Pays de la Loire. Depuis novembre 2016, la région est labellisée « Territoires Hydrogène », dans le cadre de l’appel à projets national Nouvelle France Industrielle. En effet, notre territoire regroupe un ensemble de projets dont la synergie permet de tracer une voie ambitieuse pour le déploiement de la production, du stockage et des usages de l’hydrogène, avec des spécificités liées au caractère maritime de la région. Nantes Métropole a organisé les 20 et 21 juin derniers la 5ème édition des « Journées Hydrogène dans les Territoires » de l’AFHYPAC. Retour sur une dizaine d’années d’engagements.

 

L’hydrogène

L’hydrogène est un élément chimique présent sur Terre à l’état gazeux (aux conditions normales de température et de pression). Sa forme moléculaire est composée de deux atomes d’hydrogène, d’où H2.

L’hydrogène produit aujourd’hui sert à plus de 80 % à la fabrication d’ammoniac, indispensable à l’industrie des engrais et au raffinage des produits pétroliers, afin de désulfurer les carburants. 19% sont utilisés pour d’autres productions chimiques, pour la synthèse de matières plastiques, pour certains processus de l’industrie du verre et pour la fabrication de circuits imprimés électroniques. Les 1% restants sont utilisés comme vecteur d’énergie dans le domaine spatial, pour la propulsion de satellites et de fusées. C’est le développement de cette fonction « hydrogène énergie » qui est désormais recherché, car les perspectives d’utilisation des capacités énergétiques de l’hydrogène sont nombreuses, en particulier avec l’essor des énergies renouvelables.

En effet, les énergies solaires et éoliennes présentent l’inconvénient d’être intermittentes et avec leur progression croissante, de produire à certains moments plus d’électricité que le réseau ne peut en intégrer. C’est pourquoi utiliser cette électricité excédentaire pour produire de l’hydrogène puis le reconvertir en courant via une pile à combustible[1] apparaît comme une des solutions de stockage et de lissage de la production électrique renouvelable. L’hydrogène est donc appelé  à avoir un rôle majeur dans l’intégration et l’utilisation d’énergies renouvelables pour une consommation durable.

[1] Comprendre le fonctionnement d’une pile à combustible

 

Nos ambitions territoriales

Depuis plusieurs années, la CCI Pays de la Loire et le Conseil régional œuvrent pour fédérer les partenaires économiques, académiques et institutionnels autour de la construction de perspectives communes pour faire émerger et développer la filière hydrogène sur le territoire ligérien.

Cet objectif s’inscrit dans les deux stratégies énergétiques concertées et étroitement imbriquées :

  • La TRIA (Troisième Révolution Industrielle et Agricole) portée par les trois chambres consulaires, qui considère que la réussite de la transition énergétique dans les territoires passe notamment par l’émergence de solutions en matière de stockage-conversion d’énergie ;
  • La feuille de route régionale pour la transition énergétique, assise sur une prospective à l’horizon 2050, qui inscrit la thématique du stockage et des usages innovants de l’énergie, avec l’hydrogène comme un des axes structurants de cette stratégie.

Depuis 2004, sous l’impulsion de la Mission Hydrogène MH2, les Pays de la Loire ont ouvert des voies innovantes dans les usages de l’hydrogène, avec en particulier une exploration des applications maritimes, fluviales et portuaires, dans des articulations pertinentes avec les applications terrestres. Un point d’honneur est également donné à la mobilité durable, qui fut l’objet des assises territoriales lors du Vendée Énergie Tour 2017. Les Pays de la Loire souhaitent devenir la première région de France en matière d’éco-mobilité.

 

Quelques projets en Pays de la Loire

La région est par exemple à la pointe sur la propulsion électrique d’engins flottants. Le projet Navibus H2, le Jules Verne 2, est un bateau fluvial à passagers alimenté par deux piles à combustible hybridées avec des batteries électrochimiques. Ce projet est porté par un consortium de 7 partenaires, dont la Mission Hydrogène et la Semitan. Il sera mis en service en septembre 2017 et sera le 1er bateau fluvial de ce type en France.

Le Jules Verne 2 – Crédit : PO-TC

MuLTHy, porté par le consortium à l’origine du Navibus H2 et financé par l’Europe, a pour objectif la conception et la mise en place d’une station de production d’hydrogène par électrolyse de l’eau. Cette station sera opérationnelle dès 2018 à Saint-Herblain pour alimenter une quarantaine de véhicules utilitaires légers et deux camions de moyen tonnage.

SEP-PAC est un projet de pile à combustible (200 à 500 kW) 100 fois plus puissante que celles du Navibus H2. Elle pourrait équiper des bateaux de pêche ou de maintenance des champs éoliens offshore, voire des sous-marins, des paquebots, ou bien encore des bateaux fluviaux. Le projet est porté par un consortium regroupant DCNS Indret, ECA-EN, le bureau d’études Mauric et l’Université de Nantes. Une production en série est à l’étude.

Le bâtiment tertiaire DeltaGreen, situé à Saint-Herblain, est un véritable modèle de bâti à énergie positive (un des piliers de la TRIA), par les matériaux utilisés et sa conception bioclimatique. Le groupe Delta a souhaité tendre vers l’autonomie énergétique en construisant un immeuble pratiquant une auto-consommation optimale (Forum régional de l’autoconsommation le 6 juillet), grâce aux panneaux photovoltaïques et à l’hydrogène pour le stockage de l’énergie.

Le département de la Vendée mène un projet ambitieux via son Syndicat d’Énergie le SyDEV et sa SEM Vendée Energie. Le projet Vendée Hydrogène a pour objectif de produire de l’hydrogène à partir d’électricité d’origine éolienne et solaire, en utilisant ses parcs éoliens et fermes photovoltaïques dont les contrats d’obligation de rachat d’électricité par EDF arrivent à terme. Cet hydrogène permettra l’approvisionnement de flottes captives de véhicules hydrogène. La trajectoire Hydrogène Pays de la Loire envisage des synergies entre certains de ces projets pour imaginer un réseau de stations Hydrogène maillant le territoire régional.

Dans le champ plus prospectif du couplage entre les énergies marines renouvelables (EMR) et l’hydrogène, WEAMEC et ses partenaires mènent actuellement des études technico-économiques sur les scenarii d’utilisation des EMR pour la production d’hydrogène à application maritime et portuaire, dans le cadre du projet EMERHYTE.

Des chercheurs de l’Institut des matériaux de Nantes développent actuellement un projet de recherche visant à mettre au point une nouvelle pile utilisant l’hydrogène obtenu par la combustion du bois. Ce projet a été baptisé ValorPAC.

L’entreprise Tronico a également piloté le programme Hytrac, qui vise à concevoir une chaîne de traction hydrogène.

L’AFUL Chantrerie travaille sur un démonstrateur « Power to Gas » nommé Minerve, produisant, gérant et stockant les énergies renouvelables sous forme de biométhane et d’hydrogène.

Enfin, une fierté régionale, le véhicule Cityjoule est un prototype fonctionnant grâce à une pile à combustible, conçu par le lycée de la Joliverie et Polytech Nantes. Il possède plusieurs records mondiaux, dont celui de la plus longue distance parcourue avec l’équivalent d’un litre d’essence (3 150 km).

Cityjoule – Crédit : Polyjoule

En synthèse, la Trajectoire Hydrogène Pays de la Loire porte l’ambition forte de créer en région  un écosystème  Hydrogène  générateur d’activités nouvelles et d’emplois de demain.

Pour plus d’informations, rendez-vous sur le site du cluster ligérien Mission Hydrogène MH2 ou contactez Mickaël THOMAS, CCI Pays de la Loire : mickael.thomas@paysdelaloire.cci.fr