L’hydrogène fait partie des solutions de décarbonation des mobilités maritime et fluviale. Il peut être turbiné et sa combustion ne génère ni soufre, ni particules, ou bien servir de combustible dans une pile à combustible où sa réaction électrochimique avec l’oxygène de l’air génère de l’électricité, de la chaleur et de l’eau. L’intérêt de l’hydrogène est qu’il peut être stocké, sous forme de gaz ou de liquide permettant d’augmenter sa densité volumique. En effet si la densité d’énergie massique de l’hydrogène est près de 3 fois supérieure à celle du pétrole18, sa densité d’énergie volumique est très faible. Il doit dont être comprimé ou liquéfié pour stocker de manière compacte l’énergie nécessaire pour l’autonomie du bateau. C’est la raison pour laquelle il est plutôt envisagé pour le cabotage et le transport sur de courtes distances. L’un des enjeux de l’hydrogène reste sa production. Même si des gisements d’hydrogène gazeux sont en cours d’analyse pour évaluer si leur exploitation industrielle est technico-économiquement possible, aujourd’hui, l’hydrogène doit être extrait de composés tels que le méthane, le charbon et le pétrole (95% de la production mondiale) et de l’eau. Ces procédés nécessitent une quantité importante d’énergie. Un électrolyseur consomme entre 50 et 55 kWhé/kgH2. Au-delà des quantités importantes d’électricité décarbonée nécessaire pour produire de l’hydrogène décarboné, le transport et le stockage de ce vecteur énergétique sont de véritables enjeux. Pour pouvoir le transporter et le stocker, il faut réduire son volume en le comprimant à 200 bars, pression classiquement utilisée pour son transport ou le liquéfier à -253°C. L’énergie nécessaire pour la compression de l’hydrogène se situe entre 2 kWhé/kgH2 à 200 bars et 3 kWhé/kgH2 à 700 bars, pression d’usage du stockage embarqué de l’hydrogène dans les véhicules à pile à combustible. Pour les véhicules électriques à hydrogène, une pile à combustible embarquée permet de produire de l’électricité en roulant via l’hydrogène stocké à bord du véhicule. Le stockage embarqué d’hydrogène étant techniquement complexe et le coût des piles à combustible encore élevé, l’utilisation de l’hydrogène se concentre aujourd’hui sur la mobilité dite lourde (camion, train, bateau). En effet, un autre enjeu de l’hydrogène est son utilisation. Les puissance des piles à combustibles sont encore de faibles puissances (<1MW généralement) et les moteurs hydrogène sont encore en cours de développement. 3.1.3. L’hydrogène décarboné comme vecteur énergétique pour la petite mobilité maritime et fluviale • Le transport d’hydrogène existe (camion, pipeline) et sa production par électrolyse en bonne partie maitrisée ; • Solution éprouvée techniquement et disponible pour des faibles puissances ou trajets courts ; • Solution permettant le zéro émission local (si usage en pile à combustible). • Encombrement important du stockage comprimé ou liquéfié ; • Absence de cadre réglementaire adapté ; • Coût et absence d’une filière d’approvisionnement bien développée ; • L’utilisation de l’hydrogène pour la mobilité lourde nécessite une baisse des coûts des piles à combustible et une augmentation de leur durée vie. 18 ISEMAR, 2022. « L’hydrogène et le secteur maritime ». 40 Quelle transition énergétique pour le secteur maritime et industrialo-portuaire ?
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