C’est la première fois que de l’hydrogène vert est produit en mer. Inauguré jeudi 22 septembre dans le port de Saint-Nazaire (Loire-Atlantique), le démonstrateur de la start-up nantaise Lhyfe, Sealhyfe, embarque sur une barge flottante houlomotrice de GEPS Techno, une unité de désalinisation d’eau de mer de Lhyfe et un électrolyseur de 1 MW de type PEM (membrane à échange de protons) de l’américain Plug Power. Intégrée par Eiffage énergie systèmes, l’unité pilote produit déjà de l’hydrogène bas carbone à partir d’eau de mer, à quai, «depuis trois semaines», explique Thomas Créach, directeur technique de Lhyfe.
Le démonstrateur est prévu pour opérer sur une durée de 18 mois. Une première phase de tests de six mois, à quai, va fournir les premières mesures de référence et tester les systèmes de désalinisation, de refroidissement, le comportement du stack, le contrôle à distance, la gestion de l’énergie et la résistance aux conditions environnementales du démonstrateur. Sachant que Lhyfe a déjà démontré sa capacité à produire de l'hydrogène à partir d'eau salée sur son site de Bouin en Vendée.
300 MW d'hydrogène vert sur terre en Europe
Au printemps 2023, la barge rejoindra le centre d’essai en mer de l’école centrale Nantes, SEM-REV, à 20 kilomètres de la côte. Elle sera installée à moins d’un kilomètre de l’éolienne flottante Floatgen, pour simuler les conditions d’une production d’hydrogène en mer au pied d’éoliennes posées ou flottantes, comme «des vagues de 15 mètres et des accélérations de 0,5 G, précise Thomas Créach. On va montrer qu’on sait produire de l'hydrogène vert en mer dans les pires conditions». Ce démonstrateur coûtera environ 6 millions d'euros et affichera une capacité de 400 kilos d’hydrogène par jour. Le projet est soutenu par l’Ademe et la région Pays de la Loire à hauteur de 500 000 euros.
«C’est la première fois que l’on marinise [c'est-à-dire adapter aux conditions en mer, ndlr] un électrolyseur», reconnaît Ole Hoefelmann, directeur général des solutions électrolyse de Plug Power. Le constructeur de piles à combustible américain a acquis une technologie d’électrolyseurs PEM il y a deux ans pour entrer sur le marché de la production d’hydrogène. «Nous cherchons à changer la vitesse à laquelle l’hydrogène vert est développé dans le monde. Et nous avons acquis des compétences dans l’offshore l’année dernière dans ce but», explique Ole Hoefelmann. Partenaires industriels depuis octobre 2021, Plug Power et Lhyfe prévoient de développer d’ici à 2025 des usines de production d’hydrogène vert à terre en Europe pour une capacité totale de 300 MW et de coopérer sur de futures usines de production d'électrolyse d'éoliennes offshore.
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Lhyfe vise 3 GW d'hydrogène en mer en 2030
Le potentiel offshore est immense. «Le gisement mondial d’éolien en mer représente 18 fois la consommation électrique mondiale», rappelle Matthieu Guesné, le président et fondateur de Lhyfe. Selon lui, «avec 4% de l’espace maritime européen, vous pouvez produire suffisamment d’hydrogène pour remplacer tout le gaz russe». Le marché aussi est immense. L’Europe veut produire 10 millions de tonnes d’hydrogène vert d’ici à 2030 et en importer autant. Or, les capacités de production d’électricité décarbonée disponibles sont encore limitées.
Les Allemands et les Danois l’ont déjà bien compris. Des zones de production d’hydrogène vert en mer ont déjà été identifiées en mer du Nord et en mer Baltique. Et un premier appel d’offres allemand a été lancé. Le Danemark doit publier le sien d’ici à la fin de l’année. Lhyfe entend bien y répondre grâce à ce démonstrateur. La start-up nantaise vise les 3 gigawatts (GW) de capacité de production d’hydrogène vert en mer. Mais elle n’est pas seule sur les rangs. En janvier 2021, Siemens Gamesa et Siemens Energy annonçaient un investissement de 120 millions d’euros pour embarquer un électrolyseur au pied des éoliennes en mer. Et «les Etats Unis ne sont plus en retard sur l’Europe», observe Ole Hoefelmann.
Les autres partenaires du projet aussi misent sur l’hydrogène en mer. GEPS Techno pourrait utiliser cette technologie pour stocker de l’énergie sur ses plateformes flottantes houlomotrices en ajoutant une pile à combustible. Les chantiers de l’Atlantique, qui ont apporté leur contribution au projet sur des questions de permis et d’électronique de puissance, regardent eux aussi de très près cette technologie. Tout comme Eiffage, qui pourrait développer de nouvelles compétences. Le début d’une nouvelle filière industrielle en France?
