Applications mobiles et stationnaires de l’hydrogène dans la transition énergétique

Bien que le gaz dihydrogène soit connu depuis le XVI^e siècle, son utilisation à l’échelle industrielle n’a connu un réel essor qu’au XIX^e siècle. Les premières applications ont très vite évolué depuis les balbutiements de l’aéronautique (gonflement des aérostats) jusqu’à l’exploitation de son pouvoir calorifique, d’abord comme gaz d’éclairage, puis comme combustible pour moteurs à gaz. Il a ensuite été utilisé comme réactif chimique pour des synthèses diverses (dont celle de l’ammoniac par le procédé Haber en 1909) ainsi que dans le cadre de divers procédés de traitement en pétrochimie (reformage catalytique, hydrogénations diverses, hydrodésulfuration…). Ces procédés sont toujours actuels. Le dihydrogène a aussi été retenu comme carburant pour les lanceurs aérospatiaux. Ses isotopes sont le carburant des futurs réacteurs à fusion nucléaire. Actuellement, il est le meilleur candidat permettant d’assurer la transition énergétique en vue de réduire les émissions de gaz carbonique dans l’atmosphère, permettant ainsi de lutter contre le réchauffement climatique. Les accords de Paris, actés en 2015 par plusieurs Etats du monde entier, forcent à un engagement sans précédent et nous obligent à migrer vers une économie sans rejet de gaz à effet de serre. Cette première étape peut être atteinte en remplaçant les combustibles fossiles par du dihydrogène vert. Une seconde étape, plus ambitieuse encore, consisterait à muter vers une civilisation de l’hydrogène où les isotopes de ce dernier deviendraient le combustible à part entière via la fusion nucléaire. Dans ce cas, c’est aussi la question de l’approvisionnement énergétique mondial qui recevrait une réponse pour de nombreuses années dans le futur. Après un bref rappel des propriétés du dihydrogène, l’article traite des applications actuelles de ce gaz. On distingue les applications stationnaires de celles qui sont mobiles. Un accent particulier est mis sur les applications stationnaires énergétiques offertes par le dihydrogène dans des procédés de stockage de l’énergie électrique. Le dihydrogène n’existe pratiquement pas à l’état naturel. Il ne peut donc pleinement remplir son rôle de substitut aux combustibles fossiles que si sa production ne s’accompagne pas de rejets de gaz à effet de serre. La transition du statut de vecteur énergétique vers celui de combustible à part entière est aussi évoquée ici.