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Il y a environ 25 ans, l’hydrogène était la solution de choix pour les technocrates et les politiciens soucieux du climat, et pour cause. À l’époque, il n’y avait pas beaucoup de choix en termes de vecteurs énergétiques à faibles émissions de carbone. Les batteries étaient suffisantes pour les ordinateurs portables et les téléphones, mais il était clair que personne n’allait les utiliser pour assurer le transport, le chauffage ou le stockage sur réseau.

Et en plus, on pouvait fabriquer de l'hydrogène avec de l'électricité, une activité réalisée pour la première fois en 1800, et un élément essentiel des cours de sciences des enfants dès la 4e année. Facile à fabriquer, haute densité énergétique et vous n'aviez même pas besoin de brûler le tout. Vous pouviez utiliser des piles à combustible, et encore une fois, il s'agissait d'une technologie très ancienne, la première étant construite en 1842 et les piles à combustible utilisées dans le vaisseau spatial Gemini dès 1962. Qu'y a-t-il à ne pas aimer ?

L’économiste et théoricien social américain Jeremy Rifkin a mieux décrit cette ambiance dans son livre. L'économie de l'hydrogène : la création du réseau énergétique mondial et la redistribution de l'énergie sur Terre. Qu'est ce que c'est? Vous ne vous souvenez pas du reste du titre ? Personne ne le fait.

Il convient de souligner que Rifkin, bien que brillant et sans aucun doute un grand penseur, n'a aucun talent en ingénierie ou en sciences à proprement parler. Il n’a jamais effectué d’analyses rigoureuses des coûts des installations d’électrolyse de l’hydrogène, des énergies renouvelables et des coûts du réseau, ni étudié en profondeur les implications de la distribution de l’hydrogène. Il a été séduit par la molécule et a exercé une profonde influence en Europe et en Amérique, en incitant par exemple le président de la Commission européenne de l'époque à s'engager dans un plan de recherche et de développement de plusieurs milliards d'euros pour faire de l'Europe une superpuissance de l'hydrogène vert.

Est-il toujours aussi optimiste sur l’hydrogène qu’il l’était en 2002, lorsque le livre a été publié ? Pas tellement. Les commentaires de l’année dernière l’ont vu se retirer à un poste où seule la logistique long-courrier voit un besoin de véhicules à pile à combustible à hydrogène. Il n'a pas encore reçu le mémo complet.

Dès 2005, il était évident que cette vision posait de sérieux problèmes. L'Islande a couru trois bus à hydrogène pendant quatre ans, financé par l'argent de l'UE bien sûr à hauteur de 12 millions d'euros en argent 2023. Ont-ils laissé les bus sur la route lorsque l’argent s’est épuisé ? Aucune chance. Beaucoup trop cher, beaucoup trop sujet aux échecs.

Depuis, quelque chose a changé avec les bus à hydrogène ? Oui, des essais de bus à hydrogène ont été réalisés sur plusieurs continents, recréant l’expérience islandaise. Beaucoup d'argent gouvernemental, des coûts de carburant très élevés, des coûts de maintenance très élevés, un abandon lorsque le financement est retiré.

Récemment, j'ai parcouru les six dernières années d'expérience de la Californie et découvert qu'après plusieurs années d'exploitation, leurs bus à pile à combustible coûtaient 50% de plus par an pour entretenir que leurs bus diesel, et environ deux fois plus que leurs bus électriques à batterie. De plus, les stations de ravitaillement en hydrogène de Californie au cours des six derniers mois pour lesquels des données ont été collectées, le premier semestre 2021 après des années de fonctionnement au cours desquelles les citrons auraient dû être éliminés et la maintenance optimisée, étaient hors service 20 % d'heures de plus qu'elles ne pompaient réellement de l'hydrogène. et coûtaient 30% des dépenses en capital par an en maintenance, un ordre de grandeur supérieur aux coûts supposés.

Pendant ce temps, les bus électriques ont conquis le monde. La Chine compte près de 700,000 50,000 véhicules sur ses routes, contre quelques milliers de bus à pile à combustible, principalement à Foshan, une ville qui a fait le choix, en matière de politique industrielle et d'exportation, de se concentrer sur l'hydrogène pour les transports. Même Foshan possède plus de bus électriques à batterie que de bus à pile à combustible. L’Europe achète chaque année des milliers de bus à pile à combustible, dont environ un tiers sont équipés au moins de châssis, de groupes motopropulseurs, de moteurs et de batteries chinois, et souvent le bus entier est livré depuis l’autre bout du monde. Les pays africains achètent des milliers de bus électriques, et non des bus à pile à hydrogène. L'Inde en compte déjà des milliers sur ses routes et vise 2027 XNUMX d'ici XNUMX.

Cela n’a pas empêché les agences de transport en commun, financées par l’argent gouvernemental à différents niveaux, de se mettre en difficulté en achetant des bus à hydrogène. Le dernier en date semble être l'Espagne, où les cinq bus de Majorque sont restés inutilisés et inutilisables parce que le réfrigérant s'est infiltré et a détruit les piles à combustible. L'un des nombreux problèmes des véhicules à hydrogène est que les piles à combustible exigent de l'hydrogène pur et de l'air assez pur et sont profondément intolérantes. de toute autre chose – et seuls quatre des huit bus de Barcelone sont opérationnels, environ 18 mois après leur arrivée. Malgré ces échecs et le succès de ses bus électriques à batterie, Barcelone commande davantage de citrons à hydrogène grâce au financement de l'UE.

Dans les années 2000, Formula Student, une initiative mondiale où les étudiants en génie mécanique de différentes écoles construisent de petites voitures et concourent sur une quinzaine de critères différents, notamment l'accélération, la maniabilité, la viabilité économique, etc., a créé une nouvelle catégorie pour les véhicules zéro émission. Au cours de la décennie, de nombreuses écoles ont choisi l’hydrogène et d’autres ont choisi les batteries. À la fin de la décennie, les voitures électriques à batterie menaçaient les moteurs à combustion interne conventionnels. Au début des années 2010, un seul gagnait au classement général. L’année dernière, un concurrent électrique à batterie a accéléré de zéro à 100 km/h en 0.956 seconde sur une distance de 12.3 mètres. L’année dernière, il ne restait plus qu’un seul entrant dans le secteur de l’hydrogène, et cela ne durera probablement pas.

En 2003, plusieurs éléments méritent d'être soulignés. Amory Lovins, qui a fait un travail incroyable et fondé le RMI, pensait que l'hydrogène était la réponse, y compris pour son Hypercar, l'un de ses rares échecs d'analyse, car l'Hypercar était un hairshirt hyperefficace sous forme de véhicule. Pendant ce temps, de l’autre côté des Rocheuses, Tesla a été fondée avec le principe qu’elle allait construire des voitures entièrement électriques sur lesquelles les conducteurs saliveraient.

La série originale de Roadster de 2,500 2012 exemplaires a été vendue aussi rapidement que possible, la plupart étant pré-vendues en fait. L’arrivée de la Tesla Model S en 2014 sonne le glas de la voiture à combustion interne. Toyota ne l'a clairement pas compris en introduisant la Mirai à hydrogène en 23,000. Plus de la moitié des 15 37 exemplaires livrés ont été vendus aux États-Unis, notamment en Californie, où se trouvaient les stations de ravitaillement en hydrogène mentionnées plus haut, souvent inopérantes. Les ventes d'hydrogène de ces stations montrent clairement que les véhicules à hydrogène californiens parcourent en moyenne XNUMX miles par jour, bien en dessous des XNUMX miles par jour que les Américains parcourent habituellement.

Nous en sommes désormais à un point où tous les constructeurs historiques et un certain nombre de nouveaux constructeurs, notamment de Chine mais aussi du Vietnam, ont plusieurs voitures électriques dans leur gamme et seuls quelques-uns conservent encore le flambeau de l’hydrogène. Certains, comme Toyota, se tournent vers les hybrides, mais la plupart passent au tout électrique. Difficile de trouver un analyste sérieux qui pense qu'il y a une place pour l'hydrogène dans les véhicules légers, même si des sociétés comme Ballard et Plug Power continuent de prétendre le contraire.

L’un des grands espoirs des services publics du gaz est de pouvoir pomper de l’hydrogène via leurs pipelines vers les maisons et les bâtiments pour le chauffage et la cuisine au cours des prochaines décennies. Ils veulent commencer par mélanger de l’hydrogène dans les pipelines avec du gaz naturel en quantités qui devraient être homéopathiques pour quelques raisons techniques évidentes. Ils ont investi beaucoup d’argent pour tenter de convaincre les politiciens que c’est une idée raisonnable, alors qu’en réalité ce n’est pas le cas.

De nombreux passionnés d’hydrogène attendaient avec impatience de continuer à cuisiner au gaz, mais avec une flamme d’un bleu plus pâle. Ils ne réfléchissaient pas aux implications de la présence dans leur maison d'un gaz beaucoup plus inflammable dans une gamme de concentrations beaucoup plus large, qui s'enflammerait avec des étincelles à plus basse température et auquel aucune substance odorante ne pourrait y être ajoutée. Des études de sécurité montrent clairement qu'il est quatre fois plus susceptible de provoquer des explosions et des dommages que le gaz naturel, qui détruit actuellement environ 4,000 XNUMX bâtiments par an aux États-Unis.

Même le Japon, axé sur l'hydrogène, s'est rendu compte que c'était insensé, d'où la raison pour laquelle certaines des plus grandes sociétés de pompes à chaleur au monde sont japonaises, parmi lesquelles Mitsubishi et Daikin. En voyageant dans de nombreuses régions du monde autres que l’Europe ou l’Amérique du Nord, vous êtes beaucoup plus susceptible de trouver des plaques à induction qu’autre chose.

Alors que l’hydrogène à faible teneur en carbone nécessiterait soit de gaspiller la moitié de l’énergie du gaz naturel à grands frais, de tripler ou plus le coût du chauffage, soit de produire de l’hydrogène vert à partir d’électricité à faible teneur en carbone à un coût encore plus élevé, les pompes à chaleur obtiennent trois unités d’énergie. chaleur de l’environnement pour une unité d’électricité. En moyenne, ils sont quatre fois plus efficaces que les fournaises au gaz naturel, réduisant les factures de chauffage dans de nombreux endroits et fournissant également la climatisation. Et les cuisinières à induction ne chauffent que la casserole ou la poêle, fournissant la chaleur instantanée des cuisinières à gaz sans les risques et avec plus d'efficacité que les anciennes cuisinières électriques.

Il ya maintenant 54 études indépendantes ce qui montre clairement que l’hydrogène n’a pas sa place dans les maisons ou les bâtiments commerciaux. Et s’il n’a pas sa place dans les bâtiments, il n’y aura pas d’avenir pour les services publics du gaz et il n’y aura pas de réseau d’hydrogène pratique et peu coûteux utilisé à de multiples fins dans les villes. Les rêves d’utiliser ce réseau inexistant pour amener l’hydrogène dans les relais routiers ne sont que des rêves. Les systèmes de chauffage et de refroidissement urbains qui utilisent de plus en plus de pompes à chaleur massives au sol ou à eau constituent un segment de croissance beaucoup plus important.

Il y a une forte tendance qui se dessine, n’est-ce pas ? L’utilisation répandue de l’hydrogène pour l’économie d’énergie devient de plus en plus restreinte et limitée d’année en année.

Nous en sommes désormais à un point où il ne reste que quelques endroits où l’on peut espérer de l’hydrogène. Alors que les bus sont une question résolue dans laquelle l’hydrogène n’est maintenu en vie que par des bureaucraties gouvernementales de longue date créées pour distribuer de l’argent pour le transport de l’hydrogène, beaucoup considèrent le transport de marchandises par camion comme une solution évidente. Ce n’est pas aussi évident une fois que l’on commence à examiner les données plus clairement.

Il existe désormais plusieurs fabricants de poids lourds qui proposent des semi-tracteurs électriques à batterie, dont Tesla. Et, bien sûr, les performances de Tesla sont bien supérieures à celles des autres pour un prix inférieur, tirant parti des économies d'échelle massives pour les batteries, les moteurs électriques, les systèmes de gestion de l'énergie et la charge rapide de grande puissance qu'offre sa domination dans les véhicules électriques légers. Cela a également évité le piège dans lequel d'autres fabricants sont tombés en essayant d'économiser en réutilisant les cadres en semi-échelle existants au lieu de construire le véhicule à partir de zéro pour qu'il soit électrique.

C'est pourquoi, lors de l'événement NACFE Run on Less de septembre 2023, les camions Tesla ont pu effectuer des journées complètes de travail sur plus de 1,000 1,600 km avec quelques pauses pour recharger. Tesla établit la norme de recharge à l'échelle du mégawatt pour son réseau Supercharger, et rappelez-vous qu'en Amérique du Nord, la prise de Tesla est désormais la norme. Les anciens constructeurs de camions ont le choix. Ils peuvent soit suivre Tesla sur la voie de l’électricité pure, soit continuer à s’amuser avec des batteries, de l’hydrogène ou du diesel dans un cadre optimisé uniquement pour ce dernier vecteur énergétique. S’ils persistent, leurs camions seront plus chers et moins performants que ceux de Tesla, mais aussi des véhicules chinois.

Études récentes sur le coût total de possession, y compris les erreurs fatales Effort du Conseil international pour les transports propres de novembre 2023 a mis tous les pouces sur l'échelle possible pour le transport routier à hydrogène et a néanmoins constaté que dans chaque catégorie de camionnage, du plus léger au plus lourd, les camions électriques à batterie ont le meilleur TCO, inférieur à celui du diesel et inférieur à celui de l'hydrogène, même en laissant les pouces intacts. Ces études ont également utilisé 3 % et 4 % des dépenses en capital pour les stations-service comme coût annuel de maintenance, sur la base d'estimations du milieu des années 2010 qui ont été consignées rapport après rapport parce que personne n'a pris la peine d'examiner les données réelles de maintenance. qui était disponible en Europe et en Californie. Comme indiqué, 30 % proviennent de l'expérience de la Californie, soit un ajout de plus de 9 $ US par kilogramme distribué par elle-même.

Les organisations ne réalisent pas que l'électrique à batterie a déjà gagné, prétendant que les camions ne peuvent pas conduire assez loin ou que les batteries sont trop lourdes. L'ICCT pense encore une fois que les batteries n'atteindront pas une densité énergétique de 500 wattheures par kilogramme, soit le double de celle de Tesla, avant 2050. Pendant ce temps, le plus grand fabricant de batteries au monde, CATL, a lancé une batterie de 500 Wh/kg en 2023. Cela permet à un Tesla Semi de parcourez 750 miles entre les recharges tout en pesant beaucoup moins, ou parcourez 1,000 2 miles avec la même allocation de poids supplémentaire tout à fait raisonnable de 3 à XNUMX %. Et les produits chimiques à base de silicium déjà commercialisés promettent de doubler, voire de quintupler, la densité énergétique du CATL et donc des portées plus longues, des poids inférieurs ou les deux.

Je suis actuellement engagé dans un groupe de révision d'une étude sur le coût total de possession pour le transport de marchandises par camion en Europe, c'est la raison pour laquelle je suis allé examiner l'entretien des bus et des stations-service en Californie. L'un de mes commentaires était que certaines combinaisons de véhicules, comme l'hydrogène et les véhicules légers, devraient être exclues une fois ce débat terminé, mais que l'hydrogène pour les camions devrait être conservé parce que certaines personnes refusent d'accepter la réalité et rentrent chez elles avec une autre étude est encore utile.

Et puis il y a le rail lourd. Cette question a également reçu une réponse. En dehors de l’Amérique du Nord, le monde commence tout simplement à électrifier les parties du réseau ferroviaire qui ne disposent pas encore de lignes aériennes. L’Inde espère être électrifiée à 100 % en 2024, devenant ainsi le leader mondial. L'ensemble du réseau ferroviaire à grande vitesse, massif et en pleine croissance, de la Chine est électrifié, tout comme les systèmes ferroviaires à grande vitesse d'Indonésie et du Maroc. La Chine livre du fret vers l’Europe par voie ferroviaire entièrement électrifiée.

Et les études sur le coût total de possession sont également claires ici. Le Bade-Wurtemberg a bien fait. Ils ont mis au travail un tableur aux yeux vrillés et leur ont demandé de comparer les systèmes ferroviaires électriques à batterie et à hydrogène connectés au réseau, ainsi que leurs hybrides. La réponse est venue que là où ils ne pouvaient pas installer de caténaires parce que c'était trop cher, principalement les ponts et les tunnels construits sans caténaires et les lignes qui en ont beaucoup, les batteries étaient presque aussi bon marché que les caténaires, tandis que l'hydrogène était trois fois plus cher. Pendant ce temps, en Basse-Saxe, à côté, ils ont pris une partie de cet argent gouvernemental, environ 14 millions d'euros par train, pour acheter des trains à hydrogène et, un an après avoir commencé leur service, ils ont annoncé qu'ils n'achèteraient plus jamais de trains à hydrogène.

Les États-Unis vont eux aussi électrifier le rail, et entraîner avec eux le Mexique et le Canada dans le 21e siècle ferroviaire, mais pas avant d’avoir perdu le plus de temps possible à chercher ce que les analystes de Wall Street veulent entendre tous les trois mois.

Hmmm… pas de demande de transport terrestre pour l'hydrogène. Du tout. Et comme les énergies renouvelables fournissent toute l’énergie, il n’y a pas beaucoup de place pour l’hydrogène dans le système électrique. Même si ce n'est pas sur l'infographie, faute de place, parlons-en. Tout le charbon, le gaz naturel et le pétrole brûlés aujourd’hui pour produire de l’électricité doivent disparaître si nous voulons résoudre le changement climatique. L’idée du captage du carbone dans les centrales électriques a été testée, et elle est beaucoup plus coûteuse et moins efficace que ce que tout acteur rationnel serait prêt à envisager.

Nous sommes maintenant dans la fin d’un quart de siècle de politique énergétique malheureusement malavisée, lancée en grande partie par le livre de Rifkin et le prosélytisme en Europe et en Amérique du Nord.

Mais attendez, disent les partisans de l’hydrogène. Nous aurons besoin d’hydrogène pour stocker l’électricité ! Et bien non. C'est en fait un problème résolu, à l'exception des accalmies d'ensoleillement et de vent de plusieurs semaines à l'échelle du continent qui ne surviennent que toutes les quelques décennies. Même dans l’archipel du Royaume-Uni, la modélisation ne révèle qu’il s’agit d’un problème important que toutes les dix ans environ.

Pour un stockage à réponse rapide et de courte durée, idéal pour les pics et lisser les pics de puissance, ainsi que pour déplacer l'énergie solaire quelques heures dans le futur, les mêmes batteries de moins en moins chères dans une variété croissante de produits chimiques sont tout à fait adéquates. . Pour un stockage de plus longue durée, le même hydro pompé qui a été construit pour donner aux centrales nucléaires quelque chose à faire la nuit et qui représente 93 % de l'énergie du réseau, le stockage couvre aujourd'hui assez facilement de quatre heures à 24 heures.

La Chine comprend cela. Elle a déjà construit 58 GW d'hydroélectricité pompée, avec probablement 600 GWh à plus d'un TWh de capacité énergétique. Elle construit ou prévoit de construire 365 GW supplémentaires de capacité, représentant 4 à 8 TWh de stockage d'énergie d'ici 2030. Le reste du monde a également pris conscience de cette ancienne solution. L'atlas hydroélectrique pompé en boucle fermée et hors rivière de l'Université nationale d'Australie est sans aucun doute en train de faire l'objet d'un gros travail. Ils ont étudié il y a quelques années tous les endroits où des réservoirs supérieurs et inférieurs de petite taille pourraient être placés raisonnablement près les uns des autres, évitant les ruisseaux et les rivières, avec plus de 400 mètres de hauteur pour fournir beaucoup d'énergie, à proximité du réseau de transport et hors des terres protégées. . Un certain nombre de zones vides sur la carte, comme la Sibérie, ne disposaient tout simplement pas de bonnes données, mais disposaient sans aucun doute de nombreuses ressources.

L’ANU estime qu’il y a 100 fois plus de ressources de stockage d’énergie disponibles pour l’état final d’électrification complète dans ces sites identifiés, et 200 fois en Amérique du Nord. Et avec le transport HVDC, le stockage n'a pas besoin d'être situé juste à côté de la production ou du centre de demande. Le système de pompage hydroélectrique de secours de Hong Kong, d'une capacité de 25 GWh, se trouve à quelques centaines de kilomètres, en Chine continentale, par exemple.

Ensuite, il y a la technologie émergente des batteries à flux redox, où vous pouvez augmenter de grands réservoirs de produits chimiques de chaque côté de la technologie équivalente aux piles à combustible bidirectionnelles au milieu et stocker beaucoup d'énergie. Il existe déjà une poignée de solutions commercialisées et d’autres sont en développement.

Ce n’est en réalité que dans 10 à 50 ans où l’hydrogène, inefficace, difficile à stocker et à utiliser, a encore une chance de jouer, et même là, si la question est « Quelle molécule devrions-nous stocker comme réserve d’énergie stratégique ? » il est difficile de ne pas trouver de meilleures alternatives, comme capturer une grande partie du méthane émis par les déchets de biomasse humaine dans des décharges, etc., et le mettre dans les réserves stratégiques de gaz naturel existantes. Il faut vraiment commencer par trouver un cas d'utilisation de l'hydrogène, comme l'a fait l'étude britannique de Sir Chris Llewellyn qui a rejeté l'hydroélectricité pompée sans considération et a minimisé le potentiel d'interconnexion HVDC, puis annoncer que l'hydrogène vert était la réponse dans ce cas, donc par définition ce serait une réponse pour un stockage de plus courte durée également.

L’hydrogène n’a donc que très peu d’utilité pour l’énergie terrestre, où la grande majorité de l’énergie est consommée. Nous en sommes désormais à des parcours très courts, seuls les marchés potentiels de la chaleur industrielle, du transport maritime et de l'aviation restant.

Mais 45 % de la chaleur industrielle est inférieure à 200° Celsius et les pompes à chaleur peuvent désormais le faire. Il y a énormément d'organisations qui devraient être plus avisées en affirmant que des températures supérieures à 200°C nécessitent quelque chose pour brûler, mais ce n'est tout simplement pas le cas. Le chauffage par résistance jusqu'à 600° est déjà commercialisé. 70 % de l’acier américain provient de ferraille alimentée par des fours à arc électrique pouvant générer une chaleur de 1,500 3,000° à XNUMX XNUMX°. Il existe des solutions micro-ondes, infrarouges et plasma. Il existe un nombre relativement restreint de besoins en chauffage industriel qui nécessitent les caractéristiques d'une flamme nue, et encore une fois, ce méthane biologique qui constitue actuellement un problème climatique majeur est un choix plus raisonnable que difficile à faire, difficile à stocker, difficile à stocker. l’hydrogène à distribuer et coûteux à utiliser.

Mais les navires ont sûrement besoin de carburant, n’est-ce pas ? Pas autant qu’on pourrait le penser. Il y a actuellement deux porte-conteneurs de 700 unités parcourant des routes de 1,000 600 kilomètres (1,000 milles) sur le Yangtsé. Il y a un bateau de croisière de XNUMX XNUMX passagers qui effectue des visites de trois heures dans les Trois Gorges. Il existe déjà d’innombrables ferries électriques à batterie, bateaux utilitaires et remorqueurs qui naviguent tranquillement dans les eaux intérieures et portuaires. Tous les transports intérieurs et environ les deux tiers des transports maritimes à courte distance entre l'Allemagne et la Norvège sont tout à fait viables avec des batteries et là où quelque chose peut être électrifié, ce sera le cas, simplement parce que les coûts d'exploitation et de maintenance sont si faibles qu'ils font exploser le reste du transport. le coût total de possession des éléments hors de l'eau.

Mais cela laisse quand même le de gros navires qui traversent l'océan. L’hydrogène a sûrement un rôle à jouer là-bas ? Eh bien, d’abord la bonne nouvelle. Environ 55 % du transport maritime en vrac va diminuer radicalement. La majeure partie de cette production est constituée de charbon, de pétrole et de gaz en vrac, et cela disparaîtra dans tout monde rationnel. Le reste est constitué de minerai de fer brut, qui, en utilisant de l’électricité verte et de l’hydrogène comme moyen d’éliminer l’excès d’oxygène – en le dérouillant – du fer au lieu du charbon, permettra d’en traiter une bien plus grande partie à proximité des mines. Le transport de conteneurs augmentera, mais pas autant que le transport de vrac diminuera.

Entre l’électrification sur de courtes distances et l’abandon du transport maritime sur de longues distances, il n’y a pas autant d’énergie nécessaire. Mon estimation est qu’environ 70 millions de tonnes de diesel ou équivalent seront nécessaires en 2100. Et à l’heure actuelle, nous produisons déjà 70 millions de tonnes de biodiesel, dont nous gaspillons simplement la majeure partie dans les transports terrestres qui seront électrisants.

Il s’agit cependant clairement d’un cas où l’industrie maritime et le secteur de l’hydrogène comme source d’énergie n’ont pas compris l’inévitable. Des organisations comme l’ICCT continuent de travailler sur l’hydrogène pour les études sur le transport maritime, y compris l’hydrogène liquide, un matériau si difficile à utiliser que l’industrie des fusées s’en détourne pour se tourner vers le méthane liquide. Et l’industrie maritime a été séduite par les lobbyistes de l’ammoniac et du méthanol en affirmant que leurs produits actuels sont aussi bon marché que les carburants maritimes existants – ce n’est pas le cas –, qu’ils brûlent de manière propre – c’est vrai –, qu’ils sont à faible teneur en carbone. – qui ignore la dette carbone très élevée en amont liée à leur fabrication – et que les versions à faible teneur en carbone du puits au sillage seront bon marché à l’avenir – un mensonge complet et éhonté.

En conséquence, de grandes sociétés de transport maritime comme AP Moller-Maersk gaspillent de l'argent dans des navires bicarburant qui peuvent fonctionner sur méthanol ou ammoniaque, et les navires GNL constituent une industrie en croissance à courte vue. Et Maersk sous-traite principalement du biométhanol, pas du méthanol synthétique, ce qui est donc en fait une mauvaise nouvelle pour les partisans de l'hydrogène, pas une bonne nouvelle. Les aspects économiques évolueront au fur et à mesure qu'ils évoluent. L’Agence internationale de l’énergie (AIE) est intervenue fin 2023 en publiant un rapport plutôt étonnant sur e-carburants. Même avec les coûts très optimistes de l'électricité provenant de parcs éoliens et solaires entièrement nouveaux consacrés à de toutes nouvelles installations industrielles intégrées qui généraient du dioxyde de carbone dans un processus utilisé avec de l'hydrogène vert dans un autre, les carburants verts coûtaient 4 à 6 fois plus cher que les carburants maritimes actuels. et deux fois plus cher que les biocarburants.

J'ai fait des calculs de coûts ascendants avec les électrolyseurs actuellement les moins chers, le bilan standard des centrales et l'électricité la moins chère et la plus disponible sur la planète, 49 $ US par MWh au Québec, 24/7/365, hydroélectrique et transport amortis, et voici dans les carburants synthétiques dans la même gamme que l'AIE.

Mais les électrolyseurs vont devenir moins chers, crient les partisans de l’hydrogène frustrés. Cela n'a pas d'importance. Ils représentent peut-être 8 % du coût, donc même si vous les rendez gratuits, les carburants synthétiques ne deviendront pas beaucoup moins chers. Mais l’électricité sera gratuite, crient les partisans du projet. Non, cela nécessite toujours du transport, de la distribution et du renforcement, et les organisations qui le réalisent doivent réaliser des bénéfices. L’électricité sera disponible à moindre coût une partie du temps, mais lorsque les coûts d’investissement sont si élevés pour les usines de carburants électroniques, elles doivent être exploitées à des facteurs de capacité beaucoup plus élevés.

Donc pas d’hydrogène pour le transport. Mais sûrement dans le ciel ? N'oubliez pas que l'industrie spatiale qui fait partie de l'aérospatiale essaie de s'éloigner de l'hydrogène liquide parce que c'est très difficile à gérer. Des fusées occasionnelles entourées de spécialistes hautement qualifiés ne constituent pas une solution reproductible pour l’aviation commerciale. L’hydrogène pur sous forme gazeuse ne peut pas fournir suffisamment d’énergie à bord des avions. Sous forme liquide, il nécessite des réservoirs bulbeux à l'intérieur du fuselage avec des passagers qui préfèrent des températures environ 273° plus élevées, et cela en degrés Celsius. Ces réservoirs bulbeux doivent se trouver à l’arrière de l’avion pour la sécurité des passagers et de l’équipage, de sorte qu’à mesure qu’ils se vident, l’avion deviendrait lourd et tomberait du ciel. Il n’existe aucune voie menant à la certification pour l’aviation à hydrogène. Les conceptions d’avions alternatives ne trouveront leur place dans aucun aéroport actuel. Et les aéroports auraient des coûts et des défis extraordinaires face à l’hydrogène liquide.

Mais l’industrie aéronautique n’a pas non plus reçu et compris le mémo sur l’hydrogène et les dérivés de l’hydrogène. Pour rappel, l'AIE a estimé que les carburants de synthèse seraient bien plus chers que les carburants actuels. Mais c’était dans le meilleur des cas. La réalité actuelle est que les 25 propositions européennes de carburant synthétique durable pour l'aviation n'ont pas réussi à trouver de compagnies aériennes prêtes à payer le prix. le coût actuel de l'e-kérosène est 10 fois supérieur. En conséquence, ces propositions n’ont pas abouti à une décision d’investissement finale, ce qu’elles partagent avec pratiquement toutes les propositions d’hydrogène vert qui ne concernent pas l’ammoniac pour les engrais, une exigence claire et pressante de décarbonation.

Alors, avec quoi les avions fonctionneront-ils ? Sans surprise, l’industrie aérienne achète déjà des millions de tonnes de biocarburants aéronautiques durables et sa capacité augmente régulièrement. Une fois de plus, bien qu’ils soient 2 à 2.5 fois plus chers que les coûts historiques du kérosène fossile, ils représentent la moitié des coûts les plus optimistes pour les carburants synthétiques et un quart des coûts actuels dans les propositions qui ont été rigoureusement chiffrées.

Et encore une fois, les batteries sont bien plus adaptées à leur usage que ce que l’industrie semble vouloir admettre ou même réaliser, en particulier avec les modèles hybrides où l’énergie peut être détournée et réservée sous la forme de biocarburants avec un générateur embarqué. En 2023, un avion hybride a volé pendant douze heures avant l'atterrissage, et il lui restait du déroutement et de la réserve. Heart Aerospace a des centaines de commandes pour son turbopropulseur hybride de 30 passagers avec une autonomie utile de 400 kilomètres. Des études menées en 2023 ont commencé à montrer que jusqu’à 100 turbopropulseurs passagers pourraient avoir une autonomie allant jusqu’à mille kilomètres avec les technologies de batteries actuelles.

Le potentiel existe pour des portées de 3,000 500 kilomètres avec détournement et réserve fournis par des biocarburants à base de produits chimiques à base de silicium. Même si ces produits chimiques ne font que doubler ou tripler les 99 Wh/kg du CATL, de vastes quantités d'avions à l'intérieur du continent peuvent fonctionner XNUMX % du temps avec des électrons. L’aviation sera plus lente dans ce modèle, mais beaucoup plus silencieuse, moins chère et plus efficace, elle finira donc par gagner économiquement, comme tout autre mode de transport.

Dans ma projection de l’aviation jusqu’en 2100, avec des projections beaucoup plus réalistes et inférieures de croissance de l’aviation, seulement 110 millions de tonnes de biocarburants seront nécessaires en 2100.

Et pour être clair, les biocarburants peuvent être fabriqués à partir de déchets de biomasse. Chaque tonne de biomasse séchée peut produire environ 0.4 tonne de biocarburants. Avons-nous suffisamment de biomasse résiduelle ? C’est certainement le cas, avec 2.5 milliards de tonnes de déchets alimentaires rien qu’à l’échelle mondiale et 1.5 milliard de tonnes de fumier de bétail rien qu’en Europe. La première de l'alcool au carburéacteur une usine vient d'ouvrir ses portes en Géorgie aux États-Unis, avec une capacité cible de 9 millions de tonnes par an. Cet alcool est fabriqué à partir de biomasse fermentée et distillée à partir de pratiquement n'importe quelle biomasse, mais provient actuellement principalement du maïs du Midwest. Le fait qu’une usine d’alcool pour la production de carburéacteur ait pris la décision finale d’investissement et qu’aucune usine d’hydrogène pour la production de carburéacteur ne puisse atteindre cette étape devrait être un indicateur clé de la direction que prendra l’industrie.

Et donc, la fin de la route de l’hydrogène comme énergie. Les véhicules légers ont déjà été perdus, et seuls quelques fanatiques prétendent le contraire. Les bus sont une fatalité. Le petit nombre de chariots élévateurs, 50,000 XNUMX au total, est éclipsé par les ventes de véhicules électriques à batterie qui dépassent le million par an. Des études sur le coût total de possession du transport routier et des tests comme Run on Less indiquent clairement qu'il n'y aura pas d'hydrogène transporté par camion, mais certaines personnes n'ont pas encore reçu le mémo. Le stockage en grille est une impasse pour la molécule. Et même sur les deux derniers marchés en déclin des carburants combustibles, l’aviation et le transport maritime, l’hydrogène n’a aucun espoir réel de faire partie de la solution.

L’histoire de l’hydrogène comme énergie se terminera-t-elle en 2024 ? Non bien sûr que non. 25 ans de bureaucraties, de réputations et d'investissements ont une inertie qui les maintiendra bien au-delà du moment où il sera évident que l'idée dans son ensemble est fatalement erronée dans chaque segment considéré, par rapport aux alternatives qui fonctionnent déjà mieux, sont moins chères aujourd'hui et resteront moins chères.

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• La source: https://cleantechnica.com/2024/02/04/the-devolution-of-hydrogen-for-energy-over-25-years-is-a-fascinating-tale/