Energy Observer : un bateau démonstrateur de la stratégie d’Engie dans l’hydrogène

La transition énergétique n’est pas seulement un slogan, c’est une réalité industrielle. Le soleil est la première source d’énergie nouvelle dans le monde. Les batteries électriques sont, aujourd’hui, une technologie mûre qui s’apprêtent à transformer la mobilité. « Et la réalité du système énergétique décarboné est à portée de main », assurait Thierry Lepercq, directeur général adjoint Engie, en charge de la recherche et technologie et de l’innovation, à l’occasion du départ de l’Energy Observer du Vieux-Port de Marseille, mercredi 28 mars. A l’heure où la France revoit sa politique énergétique dans le cadre de la Programmation pluriannuelle de l’énergie, l’industrie française est prête à réaliser les investissements nécessaires pour développer l’hydrogène décarboné sur le territoire.

Treize acteurs parmi lesquels Total, Air Liquide, Alstom, la SNCF, Engie, l’association française pour l’hydrogène et les piles à combustibles (AFHYPAC)… ont présenté, le 4 avril 2018, une étude prospective* sur l’hydrogène décarboné, pour atteindre les objectifs que la France s’est fixée dans le cadre des Accords de Paris. L’hydrogène ouvre des perspectives de croissance économique pour l’industrie française au service de l’environnement. D’après cette étude, « en 2050, l’hydrogène pourrait représenter 20% de la demande d’énergie en France, alimenter 18% du parc de véhicules et ainsi contribuer à réduire les émissions de CO2 de 55 millions de tonnes ». A cet horizon, cette industrie représenterait un chiffre d’affaire de 40 milliards d’euros et plus de 150 000 emplois.

Pour parvenir à développer l’hydrogène d’ici à 2030, la France doit investir dès aujourd’hui. Les partenaires de l’étude proposent un investissement global de 8 milliards d’ici à 2028 (par an soit 2,5% de l’investissement global de la France dans la décarbonation), dans les équipements, l’infrastructure, la mise à l’échelle des moyens de productions et la R&D pour arriver à réduire rapidement les coûts des technologies hydrogène. En 2030, cela permettrait des opportunités à l’exportation d’environ 6,5 milliards d’euros et 15 milliards en 2050. Pour y parvenir, les industriels demandent un « cadre réglementaire stable, équitable et incitatif », et se disent prêts à porter les investissements à 1,5 milliards d’euros en 2028, contre seulement un tiers de ce montant dans le cadre actuel.

L’hydrogène « le chaînon manquant » de la transition énergétique

L’industrie française a le potentiel nécessaire pour devenir l’un des plus grands fournisseurs mondiaux de technologies de l’hydrogène. Comme d’autres, le groupe français Engie procède à une profonde mutation de son activité. En cédant ses actifs dans l’activité amont du GNL au groupe Total, il continue d’être l’acteur numéro 1 de la production de gaz naturel en France, mais a décidé de se réorienter en grande partie, sur l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables (ENR). Après avoir participé activement au lancement de la filière biogaz dans l’Hexagone, Engie est persuadé que l’hydrogène est appelé à jouer un rôle croissant dans la révolution énergétique et mise désormais sur ce filon.

Michèle Azalbert, nommé au 1^er janvier 2018, directrice générale de l’activité Hydrogène (filière hydrogène renouvelable) d’Engie, n’hésite pas à dire de l’hydrogène qu’il est le « le chaînon manquant » de la transition énergétique. Le jour du départ de l’Energy Observer de Marseille, elle expliquait : Ce bateau est tout ce auquel on croit chez Engie. C’est un système vertueux, décentralisé, digitalisé, décarboné, et la preuve que l’on peut fonctionner de manière intégrée en totalité à partir d’énergies renouvelables ». Derrière ce terme d’hydrogène décarboné, il y a plusieurs technologies, la plus ambitieuse étant l’électrolyse de l’eau à partir d’électricité d’origine renouvelable expérimentée justement sur l’Energy Observer.

« Une énergie inépuisable »

Développée avec le CEA Liten (laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux, basé à Grenoble), des panneaux solaires jusqu’au moteur, l’architecture énergétique de l’Energy Observer est un condensé d’innovations. « Elle repose d’une part sur deux gisements: l’éolien et le solaire. Le solaire permet d’avoir une production de 24 kwatts à bord. Cette puissance est stockée dans des batteries, qui servent à gérer l’intermittence de ces ENR pour du court terme », explique sur le navire Didier Bouix, ingénieur, chef de projet CEA tech Liten. D’autre part, il y a une chaîne complète d’hydrogène, qui à partir d’eau de mer désanélisée va être électrolysé, comprimé jusqu’à 350 bars dans des réservoirs d’hydrogène, situés sur les côtés du bateau. Ce stockage est long terme, il permet d’avoir une autonomie beaucoup plus grande que celles des batteries, à masse équivalente, et c’est ensuite la pile à combustible qui va venir charger ces batteries-là, et réalimenter les moteurs. Tout cela est piloté par un système énergétique qui va manager l’énergie, qui va permettre d’optimiser les rendements, de chaque sous-système de l’Energy Observer ».

Une illustration de la stratégie d’Engie dans le domaine des énergies renouvelables : « Energy Observer a non seulement construit une illustration du développement durable, mais aussi un système cohérent et complet de fourniture d’énergie, de stockage et d’utilisation, qui permet la motorisation du bateau et qui est en fait la préfiguration d’un système de demain mais dont les briques sont déjà prêtes », exprimait Thierry Lepercq. Engie souhaite ainsi démontrer que ces « briques peuvent être assemblées. C’est quelque chose qui fera date, car nous avons réussi à réunir l’ensemble des acteurs de cette chaîne industrielle qui va de la production d’énergie, du transport et de la distribution… Ce que nous voulons faire à partir de maintenant, c’est rentrer dans une très grande aventure industrielle et humaine. Et avec le bateau, on entre dans tous les ports et cela apporte une promesse de changement car cette énergie dont on parle, est inépuisable. »

Une solution à l’intermittence des énergies renouvelables

Si les énergies renouvelables sont une solution aux enjeux énergétiques et écologiques, leur intermittence peut parfois compliquer la gestion de leur distribution. « L’hydrogène va permettre finalement de coupler les énergies entre elles, et de surtout répondre à la question de l’intermittence des énergies renouvelables : comment stocker l’énergie renouvelable, de manière massive et à très grande échelle, et ensuite la restituer, quand nous en avons besoin, expliquait Michèle Azalbert. Engie a ainsi développé une solution pour le stockage des énergies renouvelables appelée « Power to Gas », qui permet leur stockage grâce à leur transformation en hydrogène par électrolyse de l’eau ou en méthane de synthèse par la réaction de méthanisation. Cette technologie du « Power to Gas » est encore au stade expérimental au travers de deux grands projets notamment le démonstrateur Jupiter 1000 à Fos-du-Mer, via sa filiale GRTgaz. Mis en œuvre en 2015, il consiste en la méthanisation et l’injection de méthane de synthèse dans le réseau de transport de gaz. L’autre est à Dunkerque. Baptisé « GRHDYD », ce projet expérimente l’injection d’hydrogène dans les réseaux de gaz naturel pour alimenter 200 logements d’un éco-quartier. Le mélange constitué d’hydrogène et de gaz naturel appelé hythane est aussi utilisé comme combustible pour la flotte de bus GNV de la ville.

Une réduction de 20% des émissions de CO2 d’ici à 2050

Par l’intermédiaire de sa filiale Storengy, Engie expose aussi les solutions de stockage d’hydrogène dans ses infrastructures de stockage de gaz naturel en sous-sol ou en surface pour contribuer au développement de filières d’hydrogène locales. L’un de ses sites est situé à Manosque (Alpes-de-Haute-Provence) au bord de la forêt de Pélissier. La capacité de stockage souterrain en gaz naturel du site de Manosque est comparable à la consommation d’une ville comme Marseille. Le site participe à l’alimentation de l’ensemble du Sud-Est de la France.

Parmi les autres pistes de développement, Engie étudie l’usage de l’hydrogène couplé à des panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité 24h/24 à partir de l’énergie solaire. L’hydrogène affiche ainsi des niveaux de performances environnementales particulièrement prometteurs. En guise de carburant, l’hydrogène émet 0% de CO2, aucune particule fine et ne rejette que de la vapeur d’eau. Il pourrait contribuer à réduire de 20% les émissions de CO2 d’ici à 2050, selon une étude commandée par le Conseil de l’hydrogène, un groupement de 18 acteurs acteurs du secteur industriel dont Engie fait partie.

Engie participe à de nombreux projets « Territoires Hydrogène » et afin de booster la recherche dans le domaine de la mobilité, le Groupe a rejoint en 2016 Michelin au capital de la société Symbio FCell, pionnier de la pile à combustible et inventeur du premier prolongateur d’autonomie pour véhicules hybrides (électricité/hydrogène). Via sa filiale GNvert, Engie participe au déploiement de la première ligne de bus hydrogène en France, à Pau. Alimentés par de l’hydrogène « vert », huit Bus à Haut de Niveau de Service (BHNS) rouleront dans les rues de Pau dès septembre 2019. Une première en France.

 *Repères

Les 13 partenaires de l’étude : Air Liquide, Alstom, EDF, Engie, Hyundai, Faurecia, Michelin, Plastic Omnium, SNCF, Total, Toyota, Afhypac et le CEA. Cette étude a présentée par l’Afhypac (Association française de l’hydrogène et des piles à combustible) et ses membres à l’occasion des journées européennes de l’hydrogène « HyVolution 2018 » qui se tenaient à Paris ces 4 et 5 avril 2018. Ces grands groupes de l’énergie et de la mobilité font partie du « Hydrogen Council », (conseil de l’hydrogène) lancé le 18 janvier 2017, à Davos, aux côtés d’autres leaders industriels mondiaux, Anglo American, BMW Group, Daimier, Kawasaki, Royal Dutch Shell et The Linde Group. Première initiative mondiale du genre, cette association a pour but de promouvoir l’usage de l’hydrogène comme vecteur privilégié de la transition énergétique. Selon le site du groupe Engie, ces grands groupes investissent chaque année 1,4 milliards d’euros dans la recherche sur le développement de l’hydrogène et cette association permet de joindre leur force pour le développement de ses usages. Premier exemple et signe de l’importance accordée à la business Unit Hydrogène renouvelable d’Engie, l’énergéticien est devenu le fournisseur officiel du groupe Total pour tous ces futurs projets d’approvisionnement. 

Retrouvez l’intégralité de l’étude prospective « Développons l’hydrogène pour l’économie française »