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La révolution de l'hydrogène : pourquoi elle peut, ne peut pas et doit encore se faire
L'hydrogène (H₂) est l'atome le plus léger de notre monde. C'est un gaz qui n'existe pas en tant que tel dans la nature. Il est emprisonné dans toutes sortes de composés avec le carbone et l'oxygène.
La clé d'un avenir sans carbone et sans gaz à effet de serre réside dans la libération de l'hydrogène de l'eau (H₂O) par électrolyse (une technologie simple). Ce processus n'émet que de l'oxygène et pas de CO₂.
Le plus gros problème est le stockage
Malgré la simplicité de cette technologie, l'hydrogène a toujours fait l'objet de promesses non tenues et de battage médiatique. Ainsi, le président George Bush Jr a promis en 2002 que toutes les voitures aux États-Unis fonctionneraient à l'hydrogène. Cette promesse n'a pas tenu compte du lobby pétrolier et n'a abouti à rien.
Aujourd'hui, la crise climatique aiguë pousse à nouveau l'hydrogène en avant comme la solution la plus rationnelle au plus grand problème des énergies renouvelables : le stockage. Faire fonctionner une économie à partir de sources fluctuantes comme le solaire et l'éolien nécessite un vecteur d'énergie capable de stocker de grandes quantités d'énergie.
La seule option réaliste pour le stockage de l'énergie à grande échelle est l'hydrogène
Le surplus d'énergie solaire et/ou éolienne des périodes d'abondance doit pouvoir être stocké pour les périodes de pénurie d'énergie solaire et/ou éolienne. Cela implique donc de très grandes quantités qui doivent parfois être stockées sur de longues périodes. La seule option réaliste à cette échelle est de convertir l'électricité en hydrogène et de stocker cet hydrogène.
Les batteries ne sont pas pratiques pour le stockage à long terme à grande échelle et ne sont pas aussi polyvalentes que l'hydrogène. En outre, la production de batteries repose sur un nombre limité de matières premières (lithium, cobalt, etc.) dont l'extraction est souvent préjudiciable à l'environnement et concentrée dans quelques pays, ce qui pose des risques géopolitiques.
Au niveau mondial, les exemples d'utilisation de l'hydrogène sont nombreux. Il suffit de penser aux Jeux olympiques japonais de 2020 qui fonctionneront à l'hydrogène, aux voitures à hydrogène au Japon et en Corée du Sud, aux trains à hydrogène en Allemagne, aux bus à hydrogène de Van Hool et aux plans ambitieux des Pays-Bas et de la Chine en matière d'hydrogène.
Néanmoins, en tant que vecteur énergétique (c'est-à-dire en tant que moyen de stockage de l'électricité), l'hydrogène reste pratiquement absent de la planification des gouvernements belge et européen ou est reporté après 2030, dans l'attente de sa viabilité commerciale.
Malgré l’urgence pas de véritables plans politique
La base scientifique de l'urgence est fournie par les rapports du GIEC des Nations unies. Le réchauffement de la planète est déjà supérieur à 1,2 °C et augmente de 0,25 °C par décennie. Cela signifie que la limite critique de 1,5 °C pourrait être atteinte dès 2030[1] environ, et pas seulement en 2040 ou 2050.
Il est essentiel de noter que 1,5 °C n'est pas un mur magique derrière lequel les catastrophes ne se produiront que si elles se produisent ; elles se produisent déjà. Chaque demi-degré compte et exacerbe les inégalités existantes et le chaos géopolitique. Le GIEC souligne la nécessité d'une "action radicale et rapide, d'une ampleur jamais vue" dans tous les secteurs de la société.
L'écart entre ce qui est technologiquement possible et nécessaire et ce qui est considéré comme économiquement viable est énorme
Le seul rapport belge qui part de cet impératif climatique, à savoir Towards a low carbon Belgium in 2050 de 2013, est tout simplement ignoré dans les rapports suivants.
La politique officielle, y compris au niveau européen, s'écarte invariablement de la logique du marché et du potentiel économique (de profit). Le gouvernement ne voit son rôle que dans la stimulation du secteur privé, ce qui conduit à des plans politiques inadéquats. L'écart entre ce qui est technologiquement possible et nécessaire et ce qui est considéré comme économiquement rentable est énorme.
Pourquoi elle peut
L'hydrogène et la technologie qui l'entoure ne relèvent pas de la science-fiction. Les principes de base (électrolyse et piles à combustible) sont connus et éprouvés. La force de l'hydrogène vert (produit à partir d'énergies renouvelables) réside dans sa polyvalence.
Il ouvre sept pistes. 1) Le stockage de l'électricité. Le réseau électrique doit toujours être en équilibre. D'où la nécessité de stocker le surplus d'énergie renouvelable et de le reconvertir en électricité en cas de pénurie. 2) L'hydrogène vert peut être injecté dans le réseau de gaz naturel existant, ce qui rendrait immédiatement la cuisine et le chauffage beaucoup plus écologiques. 3) Dans le secteur des transports, une nouvelle génération d'autobus, de camions, de trains, de navires et même de voitures fonctionne déjà aujourd'hui à l'hydrogène vert. L'hydrogène est converti, via une pile à combustible, en électricité qui alimente le moteur électrique. 4) L'hydrogène vert peut alimenter un système de production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE) pour la production locale d'énergie (chaleur et électricité) dans les quartiers et les bâtiments. 5) L'hydrogène vert peut être combiné à la capture du CO₂ pour produire du méthane et du méthanol. Ces deux produits peuvent être utilisés comme matières premières dans le secteur chimique pour remplacer d'autres composés carbonés très polluants. 6) L'hydrogène vert est une alternative à la production actuelle et polluante d'hydrogène à partir du gaz naturel (= hydrogène gris). 7) Dans l'industrie sidérurgique, l'hydrogène vert chaud peut remplacer le chauffage au coke, extrêmement polluant, dans le processus de purification du minerai de fer.
L'hydrogène est donc la clé d'une décarbonisation rapide et radicale de l'ensemble de l'économie.
Pourquoi elle ne peut pas
Les obstacles ne sont pas principalement technologiques. Les préoccupations courantes concernant la sécurité, le stockage et les pertes de conversion (passage de l'électricité au gaz et vice versa) sont techniquement gérables ou relativement négligeables au vu des avantages.
Le véritable obstacle est la logique du marché. Le potentiel économique de l'hydrogène est déterminé par le potentiel du marché : la demande et les rendements.
Le secteur privé attend que le gouvernement construise des infrastructures et propose des subventions pour l'exploitation commerciale
Dans de nombreux cas, la logique du marché crée l'histoire de la poule et de l'œuf. Il n'y a pas d'offre parce qu'il n'y a pas de demande et il n'y a pas de demande parce qu'il n'y a pas d'offre.
Tout le savoir-faire technologique est connu et disponible sur le plan opérationnel pour développer une économie de l'hydrogène. Mais cela nécessite d'énormes investissements. Le secteur privé attend que le gouvernement construise l'infrastructure et propose des subventions pour l'exploitation commerciale.
En Belgique, cette lacune est d'autant plus frappante que le potentiel technologique est important. Des entreprises comme Hydrogenics (électrolyseurs), Borit-Geel (piles à combustible), Air Liquide (production de H2), VDL-Van Hool (bus à hydrogène), e-Trucks (bennes à ordures et camions), Colruyt (stations de pompage DATS) ... sont techniquement en tête pour des applications globales partielles.
L'expertise est là. Dans toutes les universités de Belgique, des experts font des recherches sur un aspect ou un autre de la filière hydrogène. Pourtant, la logique du marché fait en sorte qu'il ne se passe pas grand-chose avec tout cela.
Pourquoi il faut le faire
Le développement de la filière hydrogène est une grande chaîne : tous les maillons sont nécessaires, aucun ne doit manquer. Cela nécessite une vision globale. Cela nécessite des investissements rapides, dès maintenant et dès le début de la chaîne. Le gouvernement doit prendre l'initiative, élaborer un plan d'investissement massif et garder les maillons centraux sous son propre contrôle démocratique.
Les opposants avertissent que cela fait le jeu des capitalistes. En effet, les grandes entreprises énergétiques sont prêtes à s'emparer de ce nouveau marché dès qu'il deviendra rentable. Nombre de ces grandes entreprises ont généralement deux fers au feu : les chaînes de production traditionnelles basées sur les combustibles fossiles et les nouvelles chaînes de production qui accordent un rôle central aux énergies renouvelables.
Le gouvernement devrait prendre les devants et élaborer un plan d'investissement massif, tout en maintenant les liens centraux sous son propre contrôle démocratique.
Est-il donc judicieux de promouvoir une révolution de l'hydrogène, dans un domaine où rôdent également des multinationales ?
Techniquement, il n'y a pas d'alternative. La décarbonisation de l'ensemble du système économique nécessite une réorganisation complète de la production, de la distribution et de la consommation d'énergie de la société. Le débat sur l'énergie concerne tous les secteurs de la société. Si l'objectif est de parvenir à la neutralité climatique d'ici 2050, il faudra opérer un virage gigantesque.
L'électrification complète et l'expansion des énergies renouvelables signifient que le stockage de l'énergie doit être réalisé, ne serait-ce que pour assurer l'équilibre du réseau. La tension du réseau ne peut varier que dans une certaine mesure, de sorte que l'offre et la demande doivent être en permanence en équilibre.
Avec une part croissante d'énergie renouvelable et les pics et creux qui y sont associés, le stockage de l'électricité est une nécessité. Si l'on ne résout pas le problème du stockage, on peut franchir le cap des 100 % (et même des 50 %) d'énergie renouvelable. Et c'est là que la technologie de l'hydrogène apparaît inévitablement.
Que nous réserve l'avenir ?
Rompre avec la logique du marché
Les freins au développement du potentiel technique de l'hydrogène sont ancrés dans notre système politique. Seul ce qui est rentable est développé - le reste ne l'est pas.
La crise climatique, avec ses tâches et ses objectifs particulièrement urgents, fait de l'initiative gouvernementale une nécessité impérieuse
Un plan d'investissement du gouvernement pour réaliser efficacement le potentiel technique est une violation de la logique du marché. Pour tous les partis, du MR à la N-VA en passant par les Verts, l'initiative gouvernementale est hors de question. La crise climatique, avec ses tâches et objectifs particulièrement urgents, fait de l'initiative gouvernementale une nécessité urgente.
Les dogmes de tous les acteurs du marché rendent impossible une approche efficace. Ce sera toujours trop peu et trop tard. C'est l'impuissance et la frilosité de tous les programmes climatiques. C'est la raison fondamentale pour laquelle le capitalisme ne peut pas résoudre la crise climatique.
La décentralisation est nécessaire
La voie de l'approvisionnement en énergie classique et celle de l'approvisionnement en énergie renouvelable s'excluent mutuellement. Tant que l'on comptera sur l'approvisionnement en énergie classique, à partir de centrales électriques mastodontes fonctionnant à l'énergie nucléaire et au gaz, les énergies renouvelables ne pourront pas devenir la source d'énergie dominante. C'est d'ailleurs l'un des principaux arguments en faveur de l'abandon du nucléaire.
L'ensemble du réseau électrique d'approvisionnement en énergies renouvelables doit être contrôlé de manière intelligente, la capacité de stockage jouant un rôle crucial.
D'un approvisionnement énergétique super centralisé fournissant une énergie constante, nous devons passer à un approvisionnement énergétique décentralisé et pas totalement prévisible et contrôlable, avec des pics et des creux. L'ensemble du réseau électrique d'approvisionnement en énergies renouvelables est différent et doit être contrôlé intelligemment, la capacité de stockage jouant un rôle crucial.
Le rôle du gouvernement doit changer
Le besoin de capitaux pour les investissements futurs dans la transition écologique est important. Il faut sortir de l'immobilisme actuel. L'investissement (public et privé) en Belgique est passé de 5 % du PIB dans les années 1980 à 2,5 % dans les années 1990, jusqu'à aujourd'hui.
Depuis des années, la Banque nationale plaide ardemment en faveur d'une nouvelle vague d'investissements, ce qui ne peut être fait que par le gouvernement. Le rôle du gouvernement doit également changer. Aujourd'hui, le gouvernement est au mieux un instrument de subvention et d'allègement fiscal pour les entreprises.
L'alternative est une banque publique d'investissement, sur le modèle de la Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) allemande. Depuis l'Energiewende (la fermeture forcée des centrales nucléaires allemandes), la KfW met l'accent sur la transition écologique et finance des projets d'économie d'énergie, d'efficacité énergétique et d'énergies renouvelables.
Cela inclut des prêts à des entreprises locales ainsi que des initiatives collectives qui contribuent à la nouvelle politique énergétique de l'Allemagne. La KfW se concentre principalement sur les initiatives locales des autorités publiques et des petites entreprises. Elle est aujourd'hui la troisième banque d'Allemagne.
Le capital de départ d'une banque publique d'investissement pourrait provenir d'une taxe sur les millionnaires, encouragée par le PTB depuis 20 ans. Dès la première collecte de cette taxe, dont les recettes annuelles sont estimées à 8 milliards d'euros, un montant exceptionnel et unique de 2 milliards d'euros pourrait être utilisé comme capital de départ pour cette banque publique d'investissement. En outre, le capital pourrait être complété par l'émission "d'obligations vertes".
Entreprises publiques provinciales de l'énergie
La politique énergétique actuelle de la Belgique est fragmentée entre les régions. Cela doit changer. Il faut un contrôle national central pour maintenir le réseau en équilibre constant.
La production d'énergie, quant à elle, doit être décentralisée autant que possible. Au niveau des provinces, des villes, des quartiers, des immeubles et même des maisons individuelles. Les micro-réseaux peuvent ainsi bénéficier d'une certaine autonomie, mais ils doivent aussi pouvoir échanger avec le grand réseau.
La révolution de l'hydrogène se heurte à la logique du capitalisme
L'exemple de Munich, où l'entreprise publique urbaine - Stadtwerke München (SWM) - a construit sa propre chaîne de production d'énergie renouvelable en 12 ans. En 2015, la SWM a annoncé qu'elle produirait suffisamment d'énergie verte d'ici 2025 pour couvrir la totalité de la consommation d'électricité de la ville de Munich (environ 7,5 TWh par an[2]) grâce à ses propres centrales renouvelables.[3]
Changement de système
La révolution de l'hydrogène exige une approche profondément différente : planification, investissement public et contrôle du secteur de l'énergie, motivés par la nécessité écologique plutôt que par le profit.
La révolution de l'hydrogène s'oppose à la logique du capitalisme. Ainsi, la révolution de l'hydrogène s'aligne pleinement sur le cri central de la jeunesse climatique de 2019: Changer le système pour sauver le climat.
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Postface
Ce qui précède est un résumé d'un synopsis détaillé d'un livre que Jo Cottenier a commencé à écrire en 2019. Le livre n'a pas été achevé et n'a jamais été publié. Aujourd'hui, malheureusement, le texte sur la révolution de l'hydrogène est encore plus actuel et urgent qu'il y a six ans.
Toute personne souhaitant lire l'intégralité du synopsis original de Jo peut facilement en faire la demande en envoyant un courriel à fondationjocottenierstichting@gmail.com.
Le synopsis a été rédigé en 2019. Par conséquent, le synopsis et le résumé ci-dessus ne tiennent pas compte des dates, des événements, des rapports et des plans qui datent d'après 2019.
Nous aimerions y remédier à l'avenir. Avec la Fondation, nous voulons mettre à jour les chapitres déjà écrits par Jo et les publier ici. ... et, si possible, terminer les chapitres manquants pour en faire un livre selon le plan de Jo. Toute personne souhaitant collaborer à ce projet peut envoyer son nom et son adresse par courrier électronique à fondationjocottenierstichting@gmail.com.
Les questions, commentaires et préoccupations concernant La révolution de l'hydrogène peuvent également être envoyés à la même adresse électronique.
La rédaction et rédacteurs de la Fondation Jo Cottenier
Vous pouvez lire la biographie de Jo Cottenier ici.
Plus d'informations sur la "Fondation Jo Cottenier".
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Notes :
[1] La réalité a déjà rattrapé Jo. En 2025, les 1,5°C ont déjà été dépassés à plusieurs reprises.
[2] 7,5 TWh représentent 9 % de la production annuelle d'électricité en Belgique
[3] La SWM a annoncé dès décembre 2022 qu'elle avait franchi cette étape. Grâce à la mise en service de nouveaux parcs éoliens et d'autres projets, leurs usines ont produit suffisamment d'énergie verte pour couvrir la consommation des quelque 1,6 million d'habitants et des transports urbains.
