C’est une grande première. Après plusieurs mois de tests, le MF Hydra de la compagnie norvégienne Norled, alimenté à l’hydrogène liquide, a pris la mer le 31 mars dernier pour un court trajet entre deux ports. «Après de nombreux développements et essais, nous sommes impatients d'accueillir les passagers à bord pour un voyage zéro émission entre Hjelmeland et Nesvik», a déclaré Erlend Hovland, directeur de la technologie de Norled, dans un communiqué de presse. Capable d’embarquer jusqu’à 80 véhicules et 300 passagers, ce navire de plus de 80 mètres de long émettrait jusqu’à 95% d’émissions de CO2 en moins qu’un ferry alimenté aux énergies fossiles.
«Pour avancer, le ferry ne rejette que de l’eau donc il ne pollue pas, décrypte Marian Chatenet, professeur à l’école de physique-électronique-matériaux (Phelma) de l’Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP) dont la recherche porte sur les catalyseurs à pile à combustible basse température. Pour être vraiment propre, il faut aussi que l’hydrogène utilisé soit produit à partir d’électricité verte, ce qui est tout à fait envisageable en Norvège où il y a beaucoup de barrages hydroélectriques, moins en Allemagne où le mix énergétique repose surtout sur le gaz et le charbon.»
Un kilo d’hydrogène à 13 euros
Equipé d'une pile à combustible, le MF Hydra est fourni en hydrogène vert par le groupe allemand Linde, qui a aussi assuré la construction et l’installation des réservoirs, sortes de gros "thermos" stockant l’hydrogène liquéfié à -253 °C. «L’hydrogène est un gaz qu’il faut soit comprimer soit liquéfier si on a besoin d’une forte densité énergétique», explique Gaetan Monnier, directeur mobilité à IFP Energies nouvelles (IFPEN), qui précise que l’hydrogène liquéfié est également utilisé pour certains poids lourds. Car si l’électrique s’impose comme la source d’énergie le plus pertinente pour les voitures, elle ne l’est pas toujours pour les gros consommateurs d’énergie que sont les poids lourds longue distance ou les ferries, puisqu’elle nécessiterait des batteries gigantesques... et lourdes.
Reste que le refroidissement de l’hydrogène à très basse température requiert une quantité d’énergie considérable. «L’hydrogène est produit à terre à partir d’électricité, par électrolyse, puis refroidi et stocké sous forme de liquide cryogénique, détaille Gaetan Monnier. Dans le navire, l’hydrogène stocké génère ensuite de l’électricité à la demande pour la propulsion via un processus d’électrolyse inversée dans la pile à combustible.» Le spécialiste précise que 1 kg d’hydrogène représente 33 kWh d’énergie. Avec une électricité à 0.2 €/kWh et un rendement de transformation de 50%, le coût de l’’hydrogène reviendrait à 13 euros le kilo.
«Pour l’instant la production d’hydrogène n’est pas très vertueuse, puisqu’elle utilise notamment beaucoup de platine et d'iridium par kilowatt d'électrolyseur installé, mais aussi de l'électricité non renouvelable pour chaque kilogramme d'hydrogène produit. Mais à terme il n’y a pas de raison que les procédés industriels ne soient pas optimisés comme cela a pu être le cas avec l’industrie automobile au début du 20e siècle», juge Marian Chatenet, qui insiste sur l’utilité d’expérimentations comme celle menée par Norled pour avoir des retours terrain permettant de perfectionner les systèmes. Le chercheur, qui évoque des débuts d’industrialisation pour les mobilités terrestres (trains et poids lourds) à l’horizon 2030 et au moins 10 ans plus tard pour l'avion, ajoute que les différentes armées du monde réfléchissent aussi à des systèmes à hydrogène pour les applications sous-marines.
Reste qu’à ce jour, l’essentiel de l’hydrogène produit au niveau mondial vient d’hydrocarbures, ce qui rend la promesse d’un hydrogène vert généralisé encore lointaine. «Pour transformer tout le parc thermique en électrique et en hydrogène, il faudra augmenter de 20 à 30% la production électricité, si possible avec des sources renouvelables», précise Marian Chatenet. Or, rappelle Gaetan Monnier, si l’hydrogène peut être vert, il n’est jamais la meilleure solution en terme de sobriété énergétique. «Si on a de l’électricité en excès cela fait du sens de l’utiliser pour produire de l’hydrogène, mais si sa production entre en compétition avec d’autres usages de l'électricité, la question de la viabilité se pose», estime l’ingénieur. Une façon de rappeler que la molécule reste loin de la solution écologique miracle parfois présentée.
