Energie durable- "l'Europe et la fée hydrogène".

Depuis près de deux ans, le concept de l'économie de l'hydrogène est devenu l'un des fondements majeurs autour duquel l'Union européenne axe l'ensemble de sa politique énergétique durable pour les prochaines décennies. Pourquoi cette option centrale, qui implique aussi toute la recherche sur l'énergie, s'impose-t-elle avec autant de force ?
Il y a une dizaine d'années, c'était au plus une "alternative encore lointaine", une "perspective du futur". L'accent n'était d'ailleurs pas tellement mis sur l'hydrogène en tant que tel, mais bien sur la "pile à combustible". Cette option technologique, jusque là peu familière du grand public, était principalement présentée comme la formule susceptible de faire rouler, de façon totalement propre, les "voitures de demain".

Le temps de l'auto électrique
C'était l'époque où il devenait assez évident que le "tout fossile" en matière de transport - et à d'autres usages - aurait une fin. A plus ou moins longue échéance, les ressources s'épuiseraient et la menace du changement climatique commencerait à être prise au sérieux.

La première alternative développée a été la voiture électrique - en version "pure" ou en version hybride -, dotée de batteries rechargeables. Beaucoup de recherches ont été - et sont toujours - menées dans cette voie et ont amené des progrès significatifs. Diverses flottes de véhicules sortis de cette filière circulent aujourd'hui. Particulièrement appropriée pour la lutte contre la pollution en milieu urbain, cette génération de la voiture électrique à 100% se heurte cependant aux limites de son autonomie et à la lourdeur des opérations de recharge. Une large préférence est donc donnée aux véhicules hybrides, certes intéressants à bien des égards, mais qui ne peuvent que diminuer - et non supprimer - la dépendance aux combustibles pétroliers.

Virage vers les PaC
Par rapport aux accumulateurs rechargeables, la pile à combustible (PaC) s'est dès lors renforcée comme une alternative résolument séduisante. Le principe, connu depuis des lustres, est presque trop beau pour être vrai. De l'hydrogène, combiné à l'oxygène de l'air ambiant, produit du courant capable d'alimenter le moteur d'un véhicule. En lieu et place des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne, le résidu est de l'eau et un peu de chaleur… Taux d'émission théorique en CO2 et autres polluants nuisibles à l'environnement et à la santé : zéro. Ces piles cumulent deux autres avantages appréciables : haut rendement énergétique et absence de nuisance sonore.

Au cours des années '90, l'impulsion donnée au développement des PaC, centrée principalement sur la filière automobile très impliquée dans ce mouvement, s'est ainsi considérablement amplifiée. En Europe, aux Etats-Unis, au Canada et au Japon, des programmes publics ont financé des contrats associant des organismes de recherche et des entreprises. Ainsi, à la fin de la décennie '90, les deux grands projets européens Fever (emmené par Renault et Volvo) et Hydro-Gen (PSA-Peugeot-Citroën) ont débouché sur la présentation des premières "voitures-prototypes à PaC", dotées de performances routières convaincantes. Parallèlement, DaimlerChrysler et Opel-GM ont également élaboré leur programme intensif de démonstration avec leurs modèles respectifs Necar et HydroGen.

La sortie de ces prototypes a un immense mérite : ceux-ci démontrent que les potentialités de la filière PaC sont bien réelles. En même temps, ces réussites donnent à voir le gap immense qui sépare un tel concept innovant de son application étendue. Car, dans les structures énergétiques actuelles de la société où le pétrole est roi, ces voitures de demain ne peuvent que rester des "curiosités" non commerciales. Une véritable mutation, beaucoup plus globale, est nécessaire si l'on veut donner à cette nouvelle génération de véhicules la moindre chance de pénétrer un jour le marché.

L'hydrogène entre en scène
La problématique des piles à combustible a ainsi commencé à embrasser une approche inédite et renouvelée de l'ensemble de l'équation énergétique du monde contemporain. Un nouveau concept global a surgi : celui de l'économie de l'hydrogène. A partir de 2002, les responsables de l'Union en feront un véritable cheval de bataille d'une politique européenne de l'énergie durable (voir box).

Qu'est-ce qui motive et que recouvre un tel axe stratégique ? Ressource "élémentaire" particulièrement abondante à l'échelle de notre planète - non seulement dans l'immensité de ses eaux océaniques et fluviales, mais aussi dans l'ensemble du monde organique, depuis la biomasse jusqu'aux hydrocarbures eux-mêmes -, l'hydrogène apparaît potentiellement comme une gigantesque manne à haute capacité de libération d'énergie. Face au lancinant problème climatique qui taraude aujourd'hui la société humaine, sa mise en valeur massive permettrait de faire chuter de façon drastique les émissions de CO2.

Mais l'hydrogène n'en reste pas moins une ressource paradoxale. Il n'existe nulle part sur Terre à l'état isolé. Il faut donc d'abord le produire, moyennant le recours à d'autres sources énergétiques primaires. Deux procédés pour ce faire sont déjà accessibles : on peut, d'une part, extraire l'hydrogène des ressources fossiles, tout en capturant et séquestrant les émissions de CO2 ; d'autre part, il peut aussi être obtenu en procédant à l'électrolyse de l'eau. Une fois produit, l'hydrogène peut ensuite être stocké et transporté. Ces opérations, dont la faisabilité est déjà établie, exigent de nombreuses adaptations.

D'une fée à l'autre
C'est dès lors sur les avantages de cet enchaînement production-stockage-transport que se fonde la perspective innovante de l'économie de l'hydrogène. Dans cette approche, l'hydrogène n'est plus considéré comme un carburant direct (tel qu'il l'est dans les fusées ou lorsqu'il alimente un moteur à combustion interne), mais, bien plus largement, comme un nouveau vecteur énergétique.

Il est en cela comparable au vecteur universel par lequel transite une quantité essentielle de nos approvisionnements en énergie, à savoir l'électricité. Produite dans des centrales, celle-ci "se rend", via des câbles, sur des lieux de consommation. Révolution déterminante dans l'histoire technologique de l'humanité, ne l'avait-on, à ses débuts, baptisée la Fée Electricité?

De la même manière, l'hydrogène obtenu dans des unités de production peut être acheminé par pipelines ou par camions-citernes. Mais, en outre, la possibilité de le stocker, avant ou après transport, représente une supériorité décisive sur l'électricité, qui (en dehors des batteries rapidement épuisables et d'assez faible capacité) est mise en circulation dans le réseau de distribution et consommée dès l'instant où elle est produite. Pour les véhicules, son stockage d'attente peut ainsi avoir lieu dans des "stations-services" où il est ensuite délivré "à la pompe", comme l'essence ou le diesel(1). Embarqué dans leur réservoir, le vecteur hydrogène peut alors alimenter les piles à combustible de bord pour produire le courant nécessaire à des véhicules équipés de moteurs électriques. La nouvelle Fée Hydrogène amène en quelque sorte du courant sans fil.

La description de cette chaîne vectorielle explique pourquoi, désormais, les résultats prometteurs des PaC ne peuvent que se conjuguer avec une approche très ambitieuse fondée sur cette nouvelle économie de l'hydrogène radicalement mutante. Les constructeurs automobiles, objectivement séduits par cette révolution technologique, ne peuvent, en effet, aller de l'avant que si tout un système global de production, de distribution et d'utilisation se met progressivement en place. Celui-ci doit être pensé et mis au point en termes de recherche, puis testé et réalisé au prix d'énormes investissements concertés.

Les conséquences d'un tel développement infrastructurel dépasseraient largement le seul domaine des transports. A une échelle embrassant l'ensemble des besoins énergétiques de la société, la Fée Hydrogène deviendrait alors l'alliée décentralisatrice de la Fée Electricité… Les recherches actuelles étudient déjà des prototypes de piles à combustible stationnaires de grande dimension. Celles-ci peuvent satisfaire, de façon délocalisée, une vaste demande industrielle, agricole, tertiaire ou résidentielle en électricité - ainsi qu'en chaleur (via la cogénération) et en énergie mécanique.

Les dimensions et les retombées de cette nouvelle économie - sans rapport avec la bulle virtuelle d'Internet qui fit long feu aux alentours de l'année 2000 - constituent donc un enjeu énorme. Mûri en étroite collaboration avec les milieux industriels intéressés, le pari sur l'hydrogène apparaît désormais comme une issue viable et durable à l'impasse dans laquelle la "primauté des combustibles fossiles" enferme le système énergétique mondial à l'horizon des prochaines décennies. A cela s'ajoute, pour l'Europe, la préoccupation de plus en plus inquiétante de sa dépendance énergétique.

(1) Dans la mesure où la production d'hydrogène (voir ci-après l'article L'heure H2) peut également être effectuée à une échelle très décentralisée, par exemple au niveau d'un bâtiment résidentiel, le "plein d'hydrogène" pourrait également se faire lorsque le véhicule est au garage…

Article complet : http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/42/01/article_1315_fr.html

Et autres articles sur le thème :
Côté pile - http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/42/01/article_1317_fr.html
L'heure H2 - http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/42/01/article_1318_fr.html

La Plate-forme technologique européenne de la construction expose sa vision pour 2030.

Une nouvelle plate-forme technologique destinée au secteur de la construction a vu le jour et élabore actuellement sa vision pour 2030, dans laquelle ses partenaires prévoient l'apparition de maisons intelligentes, ce qui aura pour effet d'abaisser le coût des constructions souterraines au niveau des constructions en surface et d'éliminer les émissions de CO2 des bâtiments.

Ces objectifs et d'autres encore figurent dans le document de travail de la Plate-forme Technologique Européenne de la Construction (PTEC), lequel doit encore être révisé avant d'être approuvé par le groupe de haut niveau de la plate-forme. Ce groupe est constitué de patrons d'entreprises et de représentants des États membres de l'Union et de la Commission.

Le document prévoit un cheminement pour chacun des objectifs finaux à atteindre en 2030 et définit des objectifs intermédiaires pour 2010 et 2020. Outre le document prospectif à l'horizon 2030, la plate-forme technologique devrait également élaborer un programme de recherche stratégique et des plans d'action auxquels se conformeraient les États membres et l'Union européenne dans son ensemble.

La construction est le plus grand tissu industriel de l'UE et représente près de 10% de son PIB, d'après la PTEC. Les dépenses du secteur devraient également augmenter chaque année de 4,6% au cours des quatre prochaines années, cette augmentation étant plus importante encore pour la Chine et l'Inde. La pression de la concurrence internationale encourage les entreprises de construction à étudier l'usage de technologies sophistiquées. Pour le secteur même, cela aura pour effet de rationaliser les chaînes d'approvisionnement et d'accroître la sécurité des travailleurs.

"La compréhension des nouvelles technologies émergentes, la prévision des défis auxquels devront faire face les entreprises et, le cas échéant, la capacité de faire la différence sont nécessaires pour disposer d'un avantage compétitif constant sur le marché", peut-on lire dans le document de travail de la PTEC. La plate-forme technologique servira d'outil permettant de mettre en commun la technologie, les aptitudes et les compétences nécessaires à la concrétisation de la vision ébauchée pour 2030. Elle permettra également de mettre au point des partenariats public-privé impliquant l'industrie, les organismes de recherche publics, les institutions financières, les utilisateurs, les pouvoirs réglementaires et les décideurs politiques. On espère que ces partenariats contribueront à leur tour à stimuler la mobilisation de la recherche et de l'innovation et à faciliter l'émergence de marchés de pointe en Europe.

Le travail de la plate-forme est réparti selon plusieurs domaines prioritaires: les villes et les bâtiments, les constructions souterraines, la qualité de vie, les réseaux (rail, réseau routier, voies d'eau, infrastructure), les matériaux et le patrimoine culturel.

Dans le cadre de la rubrique "villes et bâtiments", la plate-forme s'attachera à faire disparaître la discordance entre les besoins des citoyens et ce que le secteur peut offrir. Cette tâche suppose de porter un regard nouveau sur les concepts liés aux bâtiments et sur les procédures de construction, ainsi que sur les approches de l'urbanisme. Pour réaliser ces objectifs, il convient de progresser dans les secteurs des biomatériaux, des capteurs et des systèmes de prévention intégrés, de l'intégration de systèmes de piles à combustibles dans les bâtiments où sont parqués des véhicules et des modules flexibles pour bâtiments.

Pour faciliter les constructions souterraines, le document de travail expose étape par étape le processus à l'issue duquel il sera possible de réaliser des constructions souterraines sans travailleur dans les tunnels. Ce processus suppose la mise au point de revêtements à l'aide d'outils autocorrecteurs, des équipements capables de procéder à des modifications automatiques à partir de données collectées pendant la construction, la technologie laser et, enfin, une foreuse universelle capable de forer sans interruption dans toutes les conditions géologiques.

La vision relative aux matériaux se décline actuellement en trois sous-rubriques: les matériaux cimentaires, susceptibles de devenir des puits de CO2 et de résister aux cassures; les matériaux céramiques, qui seront développés à des fins nouvelles grâce à de nouveaux procédés de production; et les matériaux composites, qui finiront par englober les nanocomposites et les composites intelligents.

Tous les objectifs fixés dans le document de travail s'inscrivent dans le cadre plus large d'une volonté d'accroître la compétitivité du secteur européen de la construction tout en garantissant un développement durable. Pour sensibiliser à une construction européenne durable, il faut faire preuve de "tolérance, de responsabilité et de créativité", peut-on lire dans le document de la PTEC.

Source - Europa - RDT