Ça gaze pour l’hydrogène

Le plus léger des atomes pour mettre fin à l’emballement climatique : entre espoir et doute.

Un sujet évoqué ce mardi à 23h35 sur Arte dans «Hydrogène – Révolution ou illusion».

De l’hydrogène partout

En 1766, le physicien et chimiste britannique Henry Cavendish est le premier à isoler le gaz. Quelques années plus tard, il démontre aussi la formation d’eau lorsque celui-ci brûle, d’où le nom que lui donne le Français Lavoisier en 1783 : hydrogène (H). Il est partout autour de nous. Les humains, les animaux, l’eau, les plantes contiennent de très nombreux atomes d’hydrogène. Et si l’on regarde plus loin, on constate qu’il est l’élément chimique le plus abondant de la masse de l’univers : il en représente 75 %. En réalité, quand on parle de lui, c’est surtout de la molécule de dihydrogène (H₂) dont il est question, une molécule constituée de deux atomes d’hydrogène. C’est sur elle que se fondent bien des espoirs. Et ce n’est pas récent.

Les débuts

Si la pile à hydrogène (qui convertit directement de l’énergie chimique de combustion en énergie électrique, en chaleur et en eau) est découverte dès 1839, c’est dans l’aéronautique que l’hydrogène se fait connaître du grand public. Pour le meilleur, avec le premier vol d’un dirigeable à hydrogène, le Graf Zeppelin. Pour le pire aussi : en 1937, le dirigeable Hindenburg prend feu en atterrissant aux États-Unis, 36 personnes perdent la vie. De retour au premier plan dans les années 1960 grâce aux piles à combustible qui équipent les vols spatiaux de la NASA, l’hydrogène ne cesse depuis lors d’attirer l’intérêt des chercheurs. Sur la piste d’énergies propres et sur celle de combustibles qui le sont tout autant.

Avantages…

Conséquence : certains voient en l’hydrogène un substitut possible aux énergies fossiles, « un atout maître de la décarbonation nécessaire (…) pour mettre fin à l’emballement climatique », écrit le média Connaissance des Énergies. « Une énergie d’avenir », selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Côté avantages, « sa combustion peut être non carbonée (pas d’émission de CO₂ lorsqu’il est issu de sources renouvelables) et générer une forte quantité d’énergie » : 1 kg d’hydrogène contient autant d’énergie qu’environ 3 kg de pétrole. Sa combustion dans l’oxygène est très énergétique et fournit de l’eau pure. Très abondant sur Terre, l’hydrogène forme un duo gagnant avec l’électricité : en utilisant un courant électrique, il est possible de séparer les molécules de l’eau (H₂O) et de stocker de l’hydrogène. Avec lui, on créera de l’électricité via une pile à hydrogène quand les énergies renouvelables (éoliennes, panneaux photovoltaïques) ne seront pas actives.

…et inconvénients

Le revers de la médaille, ce sont les difficultés de transport, de stockage, les risques de fuite, d’explosion et d’incendie (l’hydrogène est un gaz très inflammable), les coûts de production par électrolyse de l’eau et celui du réseau de stations-services à mettre en place. « Trois facteurs conditionnent le développement d’une filière énergétique de l’hydrogène : compétitivité en termes de prix, rendement énergétique et absence d’émission de CO₂ », analyse Connaissance des Énergies. En Chine, des voitures roulent déjà à l’hydrogène, pareil au Japon, en Corée du Sud, aux États-Unis et en Allemagne. L’Allemagne, où les espoirs de la révolution de l’hydrogène sont quelque peu « douchés », comme le titrait récemment le quotidien français Le Monde : la construction des installations pour produire de l’hydrogène bas carbone prennent du retard, faute de clients.

Cet article est paru dans le Télépro du 3/4/2025