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Non polluants, les trains à hydrogène ? Ce n'est pas si simple

par Thomas DESZPOT
Publié le 1 octobre 2021 à 19h05
Les TGV pourraient, à l'avenir, laisser place à de nouveaux trains, recourant à l'hydrogène.

Les TGV pourraient, à l'avenir, laisser place à de nouveaux trains, recourant à l'hydrogène.

Source : SEBASTIEN BOZON / AFP

ÉMISSIONS - Le ministre des transports vante l'hydrogène, qui pourrait permettre de propulser les trains dans un futur proche "sans pollution". Des propos à nuancer puisque la production d'hydrogène décarbonée reste encore très largement minoritaire.

À l'échelle mondiale, les transports représentent environ un quart des émissions de gaz à effet de serre. Impossible, dès lors, de ne pas s'interroger sur les moyens à notre disposition pour réduire l'empreinte carbone de nos modes de locomotion. L'an passé, le gouvernement présentait notamment un vaste plan censé permettre à la France de devenir un acteur mondial de l'hydrogène d’ici à 2030.

Pour Jean-Baptiste Djebbari, le ministre des Transports, l'hydrogène pourrait révolutionner les transports. Et notamment le rail. Il a ainsi posté le cliché d'un train novateur, accompagné de la légende suivante : "Pas de bruit, pas de vibrations, pas de pollution : c’est ça, le train à hydrogène. C’est 'made in France'. Et ça arrive en 2023." Si à l'usage, il a raison d'évoquer le fait qu'un tel moyen de transport n'émet pas de polluant, il faut nuancer les vertus de l'hydrogène pour l'environnement, celui-ci étant encore à 95% produit à l'aide d'énergies fossiles.

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Dans une récente note publiée en avril cette année, l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques soulignait que "l'hydrogène est en soi un paradoxe" puisque "élément le plus abondant de l’univers, il est rare à l’état moléculaire sur terre". Dès lors, il s'agit de le produire. Pour ce faire, "de nombreuses techniques plus ou moins
coûteuses et émettrices de GES existent : conversion d’hydrocarbures, électrolyse de l’eau, dissociation thermochimique de l'eau ou de la biomasse, etc."
, note l'Office.

Problème, "parmi ces modes de production, les plus utilisés – à hauteur de 99 % - sont ceux recourant aux énergies fossiles, moins coûteux, mais particulièrement émetteurs de GES". Et de préciser que "sur 70 millions de tonnes d’hydrogène [...] produites chaque année dans le monde, dont un million en France, 48 % sont issues du gaz naturel, 28 % du pétrole et 23 % du charbon, selon les données de l'Agence internationale de l'énergie". Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies note pour sa part qu'aujourd’hui, "95 % du dihydrogène est produit par 'vaporeformage' de combustibles fossiles". Et convient que "cette méthode a l’inconvénient de produire du dioxyde de carbone".

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Si l'hydrogène comme vecteur d'énergie se révèle vertueux puisque permettant de ne rejeter aucun gaz à effet de serre lorsqu'il est utilisé pour alimenter des piles à combustible, il n'est pas parfait. Il convient ainsi de s'intéresser aux émissions "du puits à la roue", comme le glisse à LCI Deborah Jones, chercheuse à l’Institut Charles Gerhardt  de Montpellier et affiliée au CNRS. Spécialiste des piles à combustibles, elle assure que "beaucoup d'équipes travaillent sur la production d'hydrogène vert, décarboné", qui utiliserait des ressources renouvelables. Toutefois, ces travaux sont toujours en cours et du chemin reste à parcourir pour aboutir à des solutions efficaces et pérennes.

"Bien qu’il existe des dizaines de techniques de production d'hydrogène sans recours aux hydrocarbures, leur coût, leur
complexité ou leur faible maturité limitent leur utilisation"
, rapporte l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques.  Pour faire de l'hydrogène un vecteur d'énergie véritablement non polluant, il s'agira donc à l'avenir d'investir dans des outils industriels permettant d'assurer sa production via les énergies renouvelables. 

Un hydrogène "décarboné" qui suppose des investissements massifs. "L’objectif européen d’installation de 6 gigawatts (GW) d'électrolyseurs pour la production d’un million de tonnes d'hydrogène renouvelable d’ici à 2024 [...] doit être confronté au nombre d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques que cela pourrait représenter". Et de glisser que cela correspondrait à "respectivement au moins 15 000 [...] éoliennes [...] et, en surface de panneaux photovoltaïques, à environ 80 000 hectares".

En résumé, bien que moins polluants, les trains à hydrogène vantés par le ministre des Transports ne sont pas aujourd'hui totalement écologiques. Si l'on prend en compte la production de l'hydrogène nécessaire à leur fonctionnement, on constate que des énergies fossiles sont toujours abondamment utilisées, induisant l'émission de gaz à effet de serre. Les recherches se poursuivent pour développer l'hydrogène décarboné, mais celui-ci suppose - en l'état actuel des connaissances - le recours massif aux énergies renouvelables, et donc une implantation bien plus massive de ces modes de production d'énergie.

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