- Michael Liebreich souligne que l’hydrogène propre est nécessaire pour la décarbonation, mais qu’il n’est pas adapté aux domaines où des solutions électriques sont déjà moins chères et plus efficaces, comme l’automobile et le chauffage résidentiel
- La Hydrogen Ladder classe les usages de l’hydrogène en domaines non compétitifs, indispensables et intermédiaires ; les engrais à base d’ammoniac, le raffinage, l’acier, la chimie, le transport maritime et l’aviation long-courrier figurent en haut, tandis que les voitures à hydrogène et le chauffage domestique sont en bas
- Les groupes pétroliers et gaziers poursuivent leur lobbying tout en connaissant l’inefficacité de l’hydrogène pour l’automobile et le chauffage ; le lobby de l’hydrogène, dominé par les entreprises de gaz fossile, dépense €58.6m par an pour influencer la politique de l’UE
- Les voitures à hydrogène perdent davantage d’énergie que les véhicules électriques et, même si le ravitaillement est rapide, le gain de temps reste faible pour la plupart des utilisateurs une fois pris en compte l’accès aux stations et les habitudes de conduite quotidiennes
- L’hydrogène pour le chauffage résidentiel est inefficace comme outil de décarbonation, même s’il avantage les opérateurs de réseaux gaziers existants, en raison du remplacement des conduites, vannes et compresseurs, d’une énergie de pompage plus élevée, de problèmes de sécurité et de qualité de l’air, et d’une efficacité inférieure à celle des pompes à chaleur
Là où l’hydrogène propre est nécessaire, et là où il ne l’est pas
- Michael Liebreich est le fondateur de BloombergNEF et travaille aujourd’hui comme analyste et conseiller indépendant
- Selon lui, pour décarboner la planète aussi vite et au meilleur coût, il faut distinguer les secteurs où l’hydrogène propre est nécessaire de ceux où il ne l’est pas
- Pour l’automobile et le chauffage résidentiel, il existe des solutions électriques moins chères et plus efficaces — les véhicules électriques à batterie et les pompes à chaleur — ce qui en fait des usages mal adaptés à l’hydrogène propre
- Cette analyse entre en conflit avec les intérêts d’une partie de l’industrie pétrolière et gazière, qui mène un lobbying de plusieurs dizaines de millions d’euros pour ces usages
Les priorités de la Hydrogen Ladder
- La Hydrogen Ladder de Liebreich répartit les usages de l’hydrogène en trois catégories
- usages non compétitifs
- usages indispensables à la décarbonation
- usages intermédiaires
- En haut, dans la catégorie des usages « indispensables », figurent les usages existants de l’hydrogène gris très polluant
- engrais à base d’ammoniac
- raffinage
- à eux deux, ces usages représentent 3 à 4% des émissions mondiales de carbone
- Le stockage saisonnier d’électricité, l’acier, la chimie, le transport maritime et l’aviation long-courrier sont également proches du sommet de l’échelle
- pour l’aviation long-courrier, cela inclut l’hydrogène liquide ou des carburants de synthèse à base d’hydrogène
- En bas, dans la catégorie des usages « non compétitifs », on trouve les voitures à hydrogène et le chauffage résidentiel
- face aux véhicules électriques à batterie et aux pompes à chaleur, ni l’économie ni l’efficacité ne tiennent
Pourquoi l’industrie pétrolière et gazière pousse l’hydrogène
- Liebreich estime que les compagnies pétrolières et gazières savent que l’hydrogène n’est pas un bon choix pour l’automobile et le chauffage résidentiel, mais qu’elles continuent malgré tout à promouvoir ces usages
- Dans son interprétation, l’hydrogène est pour elles un pari dans les deux sens
- si l’hydrogène réussit, elles peuvent prendre position dans cette nouvelle industrie
- s’il échoue, elles peuvent malgré tout ralentir la transition vers l’électricité, qu’elles ne produisent pas
- En promouvant l’hydrogène dans les segments situés en bas de l’échelle, comme les trains régionaux, les bus régionaux, les voitures et les véhicules de livraison, elles peuvent au minimum semer la confusion sur le marché
- Shell a dépensé $12bn pour la plateforme flottante de GNL Prelude, qui a connu des difficultés, mais n’investit pas aujourd’hui une somme équivalente pour convertir à l’hydrogène propre les usages existants de l’hydrogène qui causent 3 à 4% des émissions mondiales
- Selon un rapport du Corporate Europe Observatory, le lobby de l’hydrogène, dont les entreprises de gaz fossile sont les principaux acteurs, dépense €58.6m par an pour influencer les décisions politiques à Bruxelles
Pourquoi les voitures à hydrogène ont du mal à battre les véhicules électriques
- Les véhicules à pile à combustible à hydrogène n’utilisent pas directement l’électricité propre dans la voiture : ils passent par l’électrolyse, le stockage et le transport, puis la conversion par pile à combustible, ce qui entraîne d’importantes pertes d’énergie
- Liebreich estime que les véhicules électriques à batterie dominent les voitures à hydrogène sur la plupart des critères concurrentiels
- les BEV passent de 0 à 60 mph en 4 secondes, contre 9 secondes pour les FCEV
- les BEV permettent de rabattre les sièges pour charger des bagages, alors que les FCEV perdent de l’espace à cause des cylindres d’hydrogène
- les BEV sont environ 3 fois plus efficaces
- les voitures à hydrogène ne gagnent pas non plus sur le poids et sont généralement plus lourdes
- L’avantage des voitures à hydrogène est de pouvoir brancher le pistolet et récupérer en 5 minutes l’équivalent de 400 miles d’autonomie
- mais le pistolet devient très froid, au point que l’utilisateur suivant doit attendre qu’il se réchauffe
- pour des trajets inférieurs à 400 miles, il vaut mieux selon lui acheter un véhicule électrique, moins cher et meilleur
- Même avec une infrastructure de ravitaillement hydrogène suffisante, l’avantage central resterait le gain d’environ 45 minutes par rapport à la recharge d’un BEV lors des longs trajets
- un utilisateur qui parcourt 20 miles par jour devra aller à une station hydrogène tous les 300 miles
- s’il y va 40 fois par an et consacre plus de 10 minutes à chaque détour vers la station, il perd 400 minutes
- même pour 2 à 5 longs trajets par an vers une résidence secondaire ou les Alpes, il considère que le bilan annuel en temps est négatif pour la plupart des utilisateurs
- Daryl Wilson, du Hydrogen Council, affirme que « l’infrastructure électrique ne pourra pas absorber la recharge de millions de BEV, donc il faut des voitures à hydrogène », mais Liebreich rejette cet argument
- il compare cela aux affirmations de 1995 selon lesquelles il n’y avait pas assez de modems pour Internet, puis de 2000 selon lesquelles il n’y avait pas assez de bande passante pour la vidéo en ligne ou qu’on ne pourrait pas déployer la fibre jusqu’aux foyers
- il reste environ 30 ans jusqu’à l’objectif de neutralité carbone de 2050, et l’infrastructure peut être étendue au fil du temps grâce aux investissements et aux travaux
- la recharge intelligente est aussi possible, et l’augmentation des capacités électriques sera de toute façon nécessaire avec le chauffage électrique
- selon lui, il n’est pas cohérent de vouloir éviter l’extension de l’infrastructure électrique existante pour construire à la place une toute nouvelle infrastructure de ravitaillement en hydrogène
Coûts et limites de l’hydrogène pour le chauffage résidentiel
- Une partie de l’industrie des hydrocarbures, en particulier les entreprises de distribution de gaz, fait du lobbying pour convertir les réseaux gaziers existants en réseaux d’hydrogène
- Le Royaume-Uni dépense des dizaines de millions de livres pour des expérimentations de chauffage résidentiel à l’hydrogène
- Convertir le réseau gazier existant à l’hydrogène exige un remplacement massif d’équipements
- les molécules d’hydrogène étant plus petites que celles du gaz naturel, les conduites souterraines métalliques doivent être remplacées par des tuyaux en polyéthylène
- cela inclut aussi les conduites domestiques cachées dans les murs ou sous le plancher
- toutes les vannes et tous les compresseurs de chaque réseau doivent également être remplacés
- l’énergie nécessaire pour pomper l’hydrogène dans le réseau gazier est 3 fois plus élevée que pour le gaz naturel
- Les pompes à chaleur sont presque 6 fois plus efficaces énergétiquement que les chaudières à hydrogène, et nécessitent 150% d’énergie primaire en moins pour produire la même chaleur
- L’usage d’hydrogène inflammable dans les logements pose des problèmes de sécurité, et sa combustion produit des oxydes d’azote toxiques qui dégradent aussi la qualité de l’air
- les oxydes d’azote sont également de puissants gaz à effet de serre
- Liebreich explique le lobbying des distributeurs de gaz en faveur de l’hydrogène pour le chauffage domestique par leur volonté de continuer à utiliser leurs actifs existants, en particulier les canalisations, pendant la décarbonation
Même l’injection d’hydrogène dans le gaz reste inefficace
- Mélanger de l’hydrogène propre au réseau de gaz naturel pour réduire les émissions de carbone est aussi inefficace
- Même avec 20% d’hydrogène en volume dans le gaz, cela ne représente que 7% en énergie
- Si cet hydrogène est de l’hydrogène vert, le point de départ reste l’électricité
- 1 unité d’électricité permet de produire 3 unités de chaleur avec une pompe à chaleur
- si cette même électricité est convertie en hydrogène puis injectée dans le réseau gazier, 30% de l’énergie est perdue dans la conversion
- après compression et autres traitements, puis combustion dans une chaudière à 85% de rendement, 1 kWh d’électricité ne fournit plus qu’environ 0.5 kWh de valeur thermique
- Même dans le cas de l’hydrogène bleu, il faut d’abord répondre à la question de savoir comment décarboner les usages existants de l’hydrogène, comme la production d’engrais
1 commentaires
Avis sur Hacker News
Pour quiconque suit l’hydrogène comme carburant depuis un moment, il semble assez évident que c’est une solution en quête d’un problème
Produire de l’hydrogène avec des énergies renouvelables puis le rebrûler n’a pas vraiment de sens dans la plupart des cas, et les batteries me semblent meilleures pour le stockage d’énergie
Il peut exister des exceptions où les carburants liquides ou gazeux sont techniquement meilleurs que les batteries, mais même dans ces cas-là, des options comme l’éthanol semblent préférables à l’hydrogène
J’ai l’impression qu’une bonne partie des partisans de l’hydrogène sont des lobbyistes du pétrole et du gaz, ou des acteurs financés par eux
Le gouvernement japonais a aussi misé à fond sur une stratégie hydrogène
https://thediplomat.com/2023/07/a-look-at-japans-latest-hydr...
Il existe en gros deux types de stockage : le stockage jour-nuit et le stockage saisonnier été-hiver. Or il y a 365 alternances jour-nuit par an, mais seulement un été et un hiver ; pour atteindre le seuil de rentabilité sur la même période, les batteries destinées au stockage saisonnier devraient donc être 365 fois moins chères que celles destinées au stockage quotidien
Il n’existe aucune batterie 365 fois moins chère que les batteries lithium-ion, et on n’en est même pas proche
Le stockage chimique de l’énergie me semble prometteur pour le stockage saisonnier. Pour l’instant, ce n’est pas encore parfaitement adapté, mais l’écart n’est pas d’un facteur 100 : il est plutôt autour d’un facteur 5. Il paraît donc bien plus plausible de rendre économiques la production, le transport et le stockage de l’hydrogène vert que de rendre les batteries 100 fois moins chères
Il existe aussi, séparément, une possibilité assez sérieuse d’extraire de l’hydrogène de formations souterraines. Cherchez « white hydrogen ». Exemple : [1]
L’économie du stockage de l’hydrogène bénéficie aussi de la loi carré-cube. Les grands réservoirs sous pression peuvent contenir beaucoup plus d’hydrogène que les petits, sans que le coût augmente autant
C’est pourquoi l’hydrogène peut avoir du sens dans des domaines qui nécessitent de très grands réservoirs, par exemple le rail. La capacité typique d’un wagon-citerne ferroviaire est d’environ 130 m3, et à 700 bar 1 m3 d’hydrogène représente environ 42 kg, soit environ 5,5 tonnes au total. L’hydrogène a une densité énergétique environ 3 fois supérieure à celle du diesel, ce qui correspond à quelque 16 tonnes de diesel
L’efficacité des trains est d’au moins 400 tonnes-milles par gallon, et plus de 125 tonnes-milles par kg ; autrement dit, 16 tonnes représentent environ 2 millions de tonnes-milles. Un seul wagon-citerne de ce type pourrait suffire à déplacer un train de marchandises de 10 000 tonnes sur 200 miles
Convertir des locomotives diesel à la combustion d’hydrogène est bien plus simple que d’électrifier des milliers de miles de voies ferrées, si bien que le rail pourrait très bien devenir la killer app de l’hydrogène
[1]https://www.theguardian.com/environment/2023/aug/12/prospect...
C’est peut-être moins important pour les voitures particulières, mais cela peut être plus pertinent dans des domaines comme l’aviation. Je n’ai pas vraiment d’avis sur les questions de financement
L’article ci-dessous m’a été utile comme introduction
https://www.energy.gov/eere/fuelcells/articles/fuel-cell-and...
Cela dit, l’hydrogène est un intrant industriel à grande échelle essentiel, peut servir d’intrant de substitution dans plusieurs grandes industries, et constitue aussi un excellent moyen de stockage stationnaire de l’énergie à grande échelle
Il y a du lobbying du côté pétrolier, et il y a aussi du lobbying du côté électrique. Tous les lobbys détestent la concurrence
Le secteur électrique voit l’hydrogène comme un concurrent et veut l’éliminer ; c’est comme empêcher un arbre de pousser en supprimant les graines dès le départ
L’hydrogène ne disparaîtra pas. Il y a des usages qui en ont besoin, comme le transport lourd
Le fait que l’hydrogène propre en soit encore aux premiers stades de développement ne signifie pas qu’il ne faudrait pas développer cette technologie, pas plus que ce n’était le cas pour les voitures électriques il y a 15 ans
Personnellement, je pense que NH3 est excellent pour le stockage et le transport d’énergie, et très utile aussi dans des domaines comme la production alimentaire
L’ammoniac est toxique et difficile à manipuler, comme le pétrole, mais il a du sens dans de nombreux domaines comme l’industrie lourde. Dans d’autres, l’électricité et les batteries sont plus pertinentes
Différentes technologies coexisteront et se feront concurrence
On peut mettre du pétrole dans un récipient ouvert sans blesser personne ; essayez de faire la même chose avec de l’ammoniac et l’histoire sera différente
La chaîne YouTube Engineering Explained propose une excellente vidéo expliquant pourquoi l’hydrogène n’est pas pratique pour remplacer l’essence, le gazole ou le diesel dans les moteurs à combustion interne traditionnels
https://www.youtube.com/watch?v=vJjKwSF9gT8
Je ne dis pas du tout que le secteur pétrolier est impuissant, et il vise peut-être une capture réglementaire, mais du point de vue de la réalité économique, c’est quelque chose qui a du mal à tenir debout dès le départ, donc je ne m’en inquiète pas trop
Le train de la voiture électrique a déjà quitté la gare depuis longtemps. À ma connaissance, à une exception près, tous les constructeurs automobiles s’engagent pleinement dans des véhicules 100 % électrifiés dans un avenir proche
Au final, Toyota aussi finira sans doute par abandonner son étrange poussée en faveur du H2
Cela me rappelle la critique de Zubrin contre VASIMR [1]. Proposer des alternatives irréalistes peut exploiter la tendance des gens à choisir le parfait plutôt que le bon, et faire dérailler des solutions qui fonctionnent
[1] https://youtu.be/myYs4DCCZts?si=Ksqw_MFLKHKIgMod
Le même processus culturel serait conservé : faire le plein au même endroit que d’habitude, en à peu près le même temps que d’habitude
L’inertie que les consommateurs auraient à surmonter paraît bien moindre que les barrières des voitures électriques, avec leurs temps de recharge longs et la difficulté de garantir des bornes aussi pratiques que le réseau de stations-service
L’industrie pétrolière est immense, et avec des subventions, elle peut faire paraître d’autres carburants compétitifs tout en créant en réalité une catastrophe
Il suffit de regarder le biodiesel
https://www.caranddriver.com/news/a42796089/2024-honda-cr-v-...
Bonne chance à eux, mais cela ressemble à un dinosaure qui se plaint des mammifères qui s’agitent à ses pieds. Leur époque touche à sa fin
Les voitures électriques à batterie sont là pour durer, et l’hydrogène me paraît être une option bloquée dès le départ, sauf pour le transport lourd, et peut-être le ferroviaire ou l’aérien. Même là, j’ai des doutes
À l’inverse, les voitures électriques à batterie prennent rapidement de l’élan et deviennent très pertinentes lorsqu’elles sont associées au solaire et à l’éolien
Même Toyota, dernier bastion de la voiture particulière à hydrogène, a fini par s’en rendre compte et fabrique des voitures électriques à batterie. Je ne me souviens pas avoir vu de Mirai, mais vu les volumes de production, ce n’est pas étonnant
https://en.wikipedia.org/wiki/Toyota_Mirai
La principale raison est que, jusqu’à 10 %, 20 %, voire 30 %, l’infrastructure de recharge électrique existe déjà en grande partie et paraît presque gratuite, mais qu’au-delà il faudra installer de nouvelles infrastructures coûteuses sur le réseau de transport d’électricité
Il faut imaginer une situation du genre « il faut éventrer toutes les routes ». Car il n’y a pas que les voitures qui s’électrifient : tout le reste s’électrifie en même temps
À ce moment-là, les voitures à hydrogène pourraient revenir. En particulier dans les régions froides, la chaleur fatale des piles à combustible peut servir au chauffage, alors que les voitures électriques à batterie doivent consommer de l’énergie pour faire fonctionner une pompe à chaleur, ce qui efface une bonne partie de leur avantage en efficacité
Je pense que l’hydrogène sera vu comme l’air comprimé des années 1900
Il a quelques usages industriels, mais ce n’est pas la solution universelle décrite dans beaucoup d’articles. C’est inefficace et il ne faut pas y engloutir trop de ressources
Cela dit, c’est bien que certains expérimentent. Ils pourraient découvrir un usage innovant qui constituerait une vraie percée. Mais je ne parierais pas dessus
Ils font cela depuis 20 ans, et l’hydrogène leur permet de maintenir un réseau de distribution ; surtout, il permet de continuer à utiliser des combustibles fossiles pour produire de l’hydrogène
Simplement, si cela n’a pas décollé pour les véhicules grand public, c’est parce que l’économie comme les lois de la physique s’y prêtent mal
Ainsi, le statu quo paraît plus acceptable
Le secteur pétrolier fait bien du lobbying pour l’hydrogène, mais l’interprétation de ses motivations est erronée. Il ne fait pas tant du lobbying pour s’opposer aux voitures électriques que pour soutenir l’hydrogène
Cet article date de 2021. Mais au regard de sa pertinence pour l’industrie automobile actuelle, ce serait à peu près pareil s’il datait de 2015. L’électrique a déjà gagné
Au Canada, c’est douloureusement évident. La personne qui pousse le plus fort en faveur des voitures à hydrogène est la Première ministre de l’Alberta, province productrice de pétrole et de gaz, et elle est elle aussi une dirigeante idéologiquement conservatrice et pro-pétrole
Il n’y a guère d’argument plus fort contre cette technologie que de voir ce genre de personnes se rallier à l’hydrogène plutôt qu’aux véhicules électriques
La technologie de l’hydrogène n’existe pas pour sauver la planète, mais pour sauver l’industrie du gaz naturel
Le modèle économique de l’hydrogène produit est le suivant : 1. extraire l’hydrogène du gaz naturel. 2. par miracle, capter le dioxyde de carbone issu de ce processus. 3. mettre l’hydrogène dans les voitures
La quantité d’hydrogène réellement « vert » est, en pratique, nulle
C’est donc une technologie qui n’est pas écologique, qui ne dispose pas d’infrastructure de recharge, et qui n’est quasiment pas adoptée par l’industrie automobile
Aujourd’hui, comme il n’est pas politiquement acceptable pour les anti-écologistes d’apparaître comme favorables à l’apocalypse, elle n’existe que pour leur permettre de prétendre qu’ils ont une alternative préférée
https://natural-resources.canada.ca/energy-efficiency/transp...
Je vois parfois des voitures à hydrogène sur la route, elles appartiennent à une agence gouvernementale
Je me demande combien il y a réellement de voitures à hydrogène dans tout le pays. Probablement moins d’une centaine ¯_(ツ)_/¯
Les deux offrent une trajectoire de baisse des coûts sur environ 30 ans. Il suffit de regarder les deux entreprises que nous faisons
[1] https://ohmium.com
[2] https://novohydrogen.com
Que peut-on faire pour rendre plus claire la motivation derrière le message ?
L’industrie sait trop bien façonner ses messages, et les gens sont trop mauvais — et trop désavantagés — pour repérer les messages trompeurs, si bien qu’on a l’impression que beaucoup de choses se dégradent
Cet après-midi, j’ai pris congé pour faire le tour du quartier et apporter du matériel à des élèves en grève, puis à ceux qui marchaient jusqu’au bâtiment administratif pour protester contre un changement radical annoncé il y a moins de cinq jours, transformant complètement six écoles et apparemment planifié en secret sans aucune raison valable
Le niveau de secret est tel qu’une enquête approfondie commence seulement maintenant
Trop d’éléments du système actuel semblent impossibles