Wasserstoff: Ein Gas mit schwieriger Zukunft

Il devrait alimenter en énergie des flottes entières d’avions, des taxis robotisés autonomes et des usines sidérurgiques. L’hydrogène (H₂) est en effet considéré comme l’ultime couteau suisse de la transition énergétique, capable de remplacer complètement le pétrole, le gaz naturel et le charbon sans émettre de CO₂. Si ce gaz représente l’élément le plus abondant dans l’univers, il n’est toutefois utilisé qu’en petites quantités sur Terre en tant que source d’énergie.

Il n’en reste pas moins que plus de 40 pays dans le monde ont une stratégie pour l’hydrogène, afin de faire avancer l’une des technologies les plus importantes pour lutter contre le changement climatique et réduire les émissions de CO₂. Si l’Allemagne et l’Autriche se sont fixé des objectifs H₂, en Suisse, une stratégie se fait encore attendre.

Les objectifs politiques sont importants. En Europe, des parts considérables du mix énergétique pourraient être constituées d’hydrogène en 2050: le H₂ pourrait couvrir 20 à 50% des besoins énergétiques dans les transports et 5 à 20% dans l’industrie. Pour cela, d’énormes investissements sont nécessaires, car aujourd’hui, l’hydrogène ne représente que 2% du mix énergétique de l’Union européenne. En plus, une grande partie de cet hydrogène n’est même pas propre.

Actuellement, certaines personnes conduisent certes des voitures à hydrogène, mais ces dernières ne sont pas adaptées aux masses. L’industrie automobile a opté depuis longtemps pour la propulsion électrique par batterie dans les voitures électriques. L’hydrogène est en revanche déjà utilisé dans les trains en service régulier. Le fabricant français Alstom a mis sur les rails le premier train à hydrogène au monde – les trains de type «Coradia iLint» sont en service depuis fin 2022 sur la ligne allemande du Taunusbahn, où ils remplacent les anciennes locomotives diesel.

Si, en théorie, cela semble prometteur, la pratique nous renvoie toutefois à une autre réalité. Il s’est avéré que la technique de propulsion n’est pas fiable. Il y a constamment des pannes et les voyageurs doivent prendre des bus. L’hydrogène joue également un rôle dans le transport, notamment pour les gros véhicules, comme les camions et les bus. Il peut ici devenir une alternative lorsque les véhicules à batterie atteignent leurs limites en raison de l’autonomie ou des temps de chargement. Il n’y a actuellement toutefois pas encore assez de stations-service à hydrogène pour permettre une utilisation à grande échelle. En Suisse, par exemple, il n’existe pour l’heure que 18 stations-service H₂.

L’acier vert, qui recourt à l’hydrogène, laisse entrevoir de belles perspectives. L’hydrogène doit être utilisé dans l’industrie sidérurgique pour remplacer le coke et le charbon, afin de réduire les émissions de CO₂. L’acier vert est plus écologique grâce à l’utilisation de l’hydrogène, qui engendre beaucoup moins de CO₂.

L’exemple type en Europe est le projet suédois Stegra (anciennement «H2 Green Steel»), estimé à plusieurs milliards de dollars. À partir de 2026, il est prévu de produire de l’acier vert à l’aide d’H₂ sur le sol suédois, près du cercle polaire arctique. Là-bas, comme ailleurs, l’hydrogène sert d’agent réducteur pour éliminer l’oxygène du minerai de fer.

Il en résulte de l’eau à la place du dioxyde de carbone, ce qui réduit drastiquement les émissions de CO₂. C’est particulièrement pertinent dans l’industrie sidérurgique, car les procédés traditionnels génèrent deux tonnes ou plus de ce gaz à effet de serre par tonne d’acier produite. Grâce au H₂, l’industrie sidérurgique peut réduire jusqu’à 95% ses émissions de CO₂.

Ce qui est décisif avec l’hydrogène, c’est de savoir s’il est vraiment vert, c’est-à-dire s’il est produit à l’aide d’énergies renouvelables (par exemple solaire, éolienne, hydraulique). Car aujourd’hui, la plupart de l’hydrogène utilisé est encore «gris», entendez par là un déchet de l’industrie pétrolière lors du traitement des combustibles fossiles. Si l’on utilise de l’hydrogène gris, son effet positif sur le climat s’envole.

Les voitures à hydrogène ont longtemps été considérées comme une alternative aux voitures électriques à batterie. Le marché se développe pourtant plus lentement que prévu. L’une des raisons est qu’il n’y a pas encore assez de stations-service à hydrogène pour que les voitures puissent facilement être utilisées au quotidien. De plus, les coûts des piles à combustible et de l’hydrogène sont encore assez élevés, ce qui rend les voitures H assez chères.

BMW et Toyota croient fermement à la voiture à hydrogène. Les deux géants de l’automobile travaillent actuellement sur la prochaine génération de piles à combustible à hydrogène destinée à de nouvelles voitures. Mais celles-ci ne seront pas commercialisées avant 2028, au plus tôt.