Engagements pour la Croissance Verte (ECV) « Mobilités hydrogène maritimes et fluviales »
Les engagements pour la croissance verte visent à renforcer le partenariat entre l’État et les porteurs de projets privés. Réuni autour d’un projet commun, ils peuvent engager un dialogue constructif pour aboutir à des engagements réciproques. Ces accords, partant des besoins exprimés par les professionnels, mettent l’État en situation de travailler sur les freins rencontrés par les entreprises en développant une approche projet entre entreprises porteuses d’initiatives pionnières et services des ministères.
Établis pour une durée de trois ans, les engagements pour la croissance verte ont un double
objectif :
- Lever les freins identifiés par les acteurs économiques, et notamment ceux liés à l’innovation pour la transition écologique.
- Valoriser les projets pionniers innovants en matière d’économie circulaire pour en assurer la diffusion à l’ensemble de la filière concernée. Les avancées obtenues dans un engagement pour la croissance verte doivent pouvoir bénéficier, à terme, à l’ensemble des acteurs présents sur la même thématique.
ECV HYDROGÈNE : L’hydrogène et les piles à combustible pour décarboner les mobilités maritimes et fluviales : atouts, enjeux, perspectives
Entreprises fluviales de France sera signataire des ECV « Mobilités hydrogène maritimes et fluviales ».
Un contexte inédit
Les enjeux environnementaux ainsi que les contraintes réglementaires françaises et internationales pressent les filières maritimes et fluviales à concevoir une 4e génération de systèmes de propulsion des bateaux et navires moins polluante, voire 0 émission.
Un mix entre les différentes solutions technologiques existantes et émergentes doit être trouvé pour répondre à la diversité des usages et sortir du fioul lourd : GNL et biométhane, batteries, traction vélique mais également hydrogène et piles à combustible, qui offrent un large éventail de combinaisons possibles.
La montée en puissance des solutions hydrogène et piles a combustible
La première voie est d’alimenter une pile à combustible de type PEM en hydrogène[1]. En France, les projets Navibus à Nantes et YeloH2 à La Rochelle ont permis d’expérimenter cette solution pour des navettes à passagers utilisant des piles de faible puissance (5 à 10 kW). Forts de ces premiers démonstrateurs, les projets se multiplient et l’on en compte actuellement une quinzaine sur le territoire à Vannes, Marseille, Lyon, Toulon, Sète ou encore Paris. Les niveaux de puissance sont de plus en plus élevés et les cas d’usage toujours plus variés : jusqu’à 500 kW pour du frêt (marchandises ou vrac), du transport de plusieurs dizaines de passagers, de la pêche. Solution zéro émission, elle bénéficie de l’ensemble des développements issus d’autres mobilités, principalement routières. Les piles à combustible PEM de forte puissance gagnent également en maturité pour atteindre quelques MW. Il n’y a pas qu’en France que ces solutions sont déployées, des pays comme la Norvège, le Japon ou encore les Etats-Unis investissent en ce sens. Cependant ces piles à combustible ne permettent pas de répondre à l’ensemble des usages, notamment ceux des navires transocéaniques aux nombreuses spécificités d’exploitation.
Face à ces besoins, une deuxième famille de solutions est à l’étude, capable d’alimenter des moteurs thermiques. Il s’agit des efuels résultant de l’association d’hydrogène avec d’autres molécules (notamment azote, oxygène et carbone) pour obtenir notamment de l’ammoniaque ou encore du méthanol et ses dérivés comme le DME[2]. Produits en quantité industrielle selon des procédés éprouvés, les efuels permettent de réduire les émissions de GES mais ne sont pas zéro émission et présentent des contraintes d’utilisation (corrosion, toxicité, etc.).
Des solutions novatrices peuvent émerger de la complémentarité de ces deux « familles » technologiques et industrielles. Combinaison entre efuels et piles à combustible (surtout celles haute température dites SOFC[3]), production de GNL à partir d’hydrogène bas carbone ou encore injection directe d’hydrogène liquide dans des moteurs thermiques ; la modularité des solutions hydrogène et pile à combustible offre un vaste champ d’investigation pour la future motorisation des bateaux et navires mais également pour leur recharge à quai ou les auxiliaires de puissance embarqués.
Si les perspectives et les déploiements actuels sont des signes positifs, ils ne doivent pas faire oublier les verrous qu’ils restent encore à lever : intégration et niveau de puissance des piles à combustible, stockage embarqué de l’hydrogène, ACV (Analyse de Cycle de Vie) de l’hydrogène et des efuels, réglementation, gestion du risque, acceptation sociétale ou encore coûts d’investissement comme d’exploitation encore élevés.
L’engagement pour la croissance verte : première étape d’une démarche commune entre filières
L’ECV, outil de mise en œuvre du Plan National Hydrogène, a permis d’initier un rapprochement entre filières industrielles. Armateurs, équipementiers, intégrateurs, producteurs d’hydrogène et autorités portuaires : l’objectif était bien de prendre en compte l’ensemble des enjeux sectoriels.
S’il est nécessaire de s’appuyer sur les projets en cours afin d’évaluer la maturité industrielle et économique des solutions hydrogène et piles à combustible, il est également indispensable de se projeter plus en avant vers l’ensemble des besoins des utilisateurs, la chaine logistique à déployer ou encore les coûts cibles à atteindre, et tendre vers ce que nous pouvons nommer une « vision de filière ». En effet, la viabilité de solutions innovantes passe par leur industrialisation et la mise en place de compétences et d’outils de production adéquats. Les changements d’échelle induits nécessitent donc d’avoir une vision partagée et, sur ces usages maritimes et fluviaux de l’hydrogène, elle est à bâtir.
Cet ECV, finalisation d’un travail lancé il y a plus d’un an, représente donc la première étape d’une démarche au long cours. Il traduit non seulement l’intérêt mutuel croissant de l’ensemble de ces acteurs mais marque également la volonté de travailler ensemble, grâce à un ensemble de dispositifs et d’outils en cours de structuration[4]. L’accompagnement et le dialogue instauré avec l’ensemble des services de l’État a également été indispensable et doit rester un fil conducteur dans la poursuite de ce mouvement de fond.
Par la signature de l’ECV, l’État et les acteurs des filières hydrogène, maritime et fluviale s’engagent à :
Axe 1. Définir une feuille de route du déploiement de l’hydrogène décarboné pour les mobilités maritimes et fluviales, en y incluant les écosystèmes portuaire.
Axe 2. Favoriser l’innovation et l’intégration des solutions piles à combustible et hydrogène dans le maritime et fluvial.
Axe 3. Mettre en place un cadre réglementaire pérenne et stable pour la filière.
Axe 4. Participer à la définition de nouveaux modèles de déploiement pour disposer d’un système d’approvisionnement compétitif d’hydrogène décarboné et/ou renouvelable.
La complexité des problématiques abordées invite à la mesure cependant, il est indéniable que l’hydrogène et les piles à combustible gagnent en maturité et en audience. Elles émergent comme des réalités industrielles et deviennent des solutions crédibles et complémentaires à d’autres pour décarboner ces mobilités, parfois hors-normes.
[1] PEM : Proton Exchange Membrane. Les piles PEM sont celles actuellement utilisées dans la mobilité routière.
[2] Dimethylether.
[3] SOFC : Solid Oxyd Fuel Cell.
[4] Contrats Stratégiques de Filière « Industriels de la Mer » et « Industrie des Nouveaux Systèmes Energétiques » ; Vision à 2050 de la transition écologique des secteurs maritimes et portuaires ; ECV fluvial ; etc.