Dans un an, il y aura du vent dans le gaz

En Allemagne, des éoliennes sont sur le point de produire de l’hydrogène. Les éoliennes produisent de l’électricité suivant un procédé qui remonte à l’invention de la dynamo : la force du vent fait tourner les pales, qui entraînent un alternateur, lequel met en mouvement des électrons. Mais dans quelques mois, elles produiront aussi… du gaz !

De l’autre côté du Rhin, ce sera bientôt une réalité. Début décembre, un consortium d’entreprises a posé, près de l’aéroport de Berlin, la première pierre d’une centrale qui convertira en hydrogène le courant excédentaire d’une ferme éolienne voisine. Objectif : ne perdre aucun mégawatt de cette source d’énergie intermittente que l’on ne sait pas stocker sous forme électrique. Car, en Allemagne, le parc éolien s’est développé massivement, et les réseaux électriques n’ont pas suivi. Résultat, certains jours de vent fort, les éoliennes produisent trop d’électricité au regard de ce que les câbles peuvent acheminer. Ou alors, elles en produisent aux heures où on n’en a pas beaucoup besoin. Il faut donc les brider. Un comble ! Pour l’exploitant, ces jours de vent fort signifient paradoxalement une perte sèche…

Lassés de chercher l’adéquation parfaite mais impossible entre production et consommation d’électricité, certains opérateurs ont donc eu cette drôle d’idée : pourquoi ne pas utiliser l’énergie éolienne excédentaire pour d’autres usages, en la convertissant en gaz ? Sous cette forme, plus besoin de céder aux caprices de la demande : le gaz se stocke, et il ne suit pas les mêmes pics de consommation que l’électricité. Le procédé indispensable à cette transformation se nomme électrolyse. On l’apprend en cours de chimie au lycée. Ou comment décomposer l’eau en oxygène et en hydrogène par l’électricité en utilisant des catalyseurs.

Cet hydrogène intéresse de près les énergéticiens allemands. Car il peut être injecté dans le réseau de gaz naturel, à hauteur de 20%, et constituer un bon combustible d’appoint. Ou alors, il peut être utilisé pour faire rouler des véhicules équipés d’une pile à combustible transformant l’hydrogène en puissance électrique. «L’avantage de l’hydrogène pour stocker l’électricité c’est qu’on peut passer du monde de l’énergie à celui des transports, donc décorréler offre et demande instantanée de courant», explique Gerd Spenk, directeur France d’Enertrag, l’énergéticien chef de file du projet.

Troisième utilisation possible de l’hydrogène éolien : sous forme d’additif au gaz naturel pour véhicule (GNV). Le mélange prend alors le nom d’hythane, carburant que GDF Suez fournit déjà aux bus de Dunkerque. Le groupe vient d’ailleurs de recevoir la bénédiction de l’Ademe pour mener à bien un projet au nom barbare : «GRHYD». Il s’agit de transformer en hydrogène l’électricité renouvelable produite en dehors des périodes de consommation. Pour deux usages : en combustible d’appoint dans le réseau de gaz chauffant un quartier de 200 logements, et en injection dans du gaz naturel pour véhicule.

Des petits malins ont poussé le raisonnement plus loin. L’hydrogène peut devenir lui-même du gaz naturel (du méthane), au terme d’un procédé appelé méthanation. Direction, là aussi, les gazoducs et les pompes de GNV. Cerise sur le gâteau, cette alchimie consomme un déchet dont la planète regorge : le CO2. En France, le programme ElectroHgena, conduit par Areva, se propose de comparer cette filière méthane à celle de l’hydrogène «pur» en termes de coût et de rendement. Question coût, le gagnant est pour l’instant l’hydrogène, qui pourra s’en sortir à 2 euros le kilo, contre 3 euros aujourd’hui.

Mais, question rendement, le chemin est encore long : converti en hydrogène, et a fortiori retransformé en électricité ensuite ou réincarné en méthane, le courant vert en excès perd beaucoup d’énergie en cours de route. Avec les techniques actuelles, un cycle complet ne permet de sauver que 30% de l’énergie de départ. Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) propose de doubler ce bilan avec des électrolyseurs à haute température.

Foutaises, dans un pays où les énergies renouvelables sont loin d’avoir la même force de frappe qu’en Allemagne ? Pas forcément, car, en France, l’éolien progresse doucement. Le 27 décembre, il a battu un record de production, avec 5 982 MW de puissance instantanée, de quoi couvrir 7% de la consommation nationale d’électricité. Par chance, ce jour-là, il y avait de la demande. Mais il y aura bientôt de l’éolien offshore sur les côtes françaises et, pour rentabiliser leurs parcs, les opérateurs seront sans doute tentés de stocker le surplus d’électricité les nuits de tempête…

Libération

Commentaires (10)

  1. Le pourcentage de pertes énergétiques du procédé ne sont pas données et c’est dommage.

  2. Source wiki

    “Efficacité et rendement

    Le rendement énergétique de l’électrolyse de l’eau peut varier de manière importante. La gamme de rendement varie entre 50-70 % 1, quand d’autres indiquent 80-94 % 2. Ces valeurs se réfèrent seulement au rendement de la conversion de l’énergie électrique en énergie chimique de l’hydrogène. L’énergie perdue lors de la génération de l’électricité n’est pas comptabilisée. Ainsi, lorsque l’on considère une centrale nucléaire convertissant la chaleur des réactions nucléaires en hydrogène par électrolyse, le rendement total est de l’ordre de 25-40 %.

    Un blocage cinétique impose une grande tension électrique pour obtenir une intensité décente, et donc un rendement significatif.”

    Ils soulèvent également le problème de l’énergie volumique,parce que bon,pour liquéfier de l’hydrogène,il faut aussi de l’énergie,et pas qu’un peu.
    Quand à le compresser sous forme de gaz,il faut aussi de l’énergie,et surtout des bouteilles musclées.

  3. Entre l’électrolyse et l’utilisation du gaz on peut espérer un rendement de 30 % maximum.
    Ceci dit, le rendement énergétique des machine thermiques qui utilisent des énergies fossiles non renouvelable, et obligatoirement importées comme la pétrole, est lui aussi de l’ordre de 30 %

    On peut aussi stocker cette énergie en pompant de l’eau puis en la turbinant aux heures de forte consommation. C’est déjà pratiqué pour l’énergie nucléaire en France, comme au lac des Séttons dans le Morvan.

    Je pense qu’il vaut mieux justement adapter les réseaux électriques européens pour mutualiser les productions d’énergie électrique éolienne, solaire et hydraulique (eau douce et eau salée).
    Avec l’abandon du chauffage électrique domestique, et une adaptation des consommation + quelques stockages régulateur comme les lacs de retenu pré-cités, nous pourrons nous passer de la majorité des carburants fossiles, uranium et charbon-pétrole utilisés pour laproduction d’énergie électrique.

  4. Ca a l’air séduisant sur le papier, mais comment fait-on pour stocker l’hydrogène? Ce n’est pas une mince affaire!

  5. Intéressant du point de vue de l’optimisation, une forme de lutte contre contre la perte d’énergie. Mais quand va-t-on enfin parler des gaspillages permanents en tout genre ?

  6. ou, beaucoup plus simple, plus rapide, plus rentable, meilleur pour la balance commerciale, avec une bien meilleure durée de vie, consommant beaucoup moins de terres rares, et avec moins de rejets de CO2:

    on construit simplement un réacteur nucléaire de plus sur une centrale qui en a déjà 2 ou 3. Ca remplacera à peu près 1000 éoliennes.

  7. # 5
    L’Hydrogène est un gaz et se stocke comme tel
    Les procédés (méthode sèche et humide) pour extraire la molécule d’hydrogène de l’eau sont connus depuis plus d’un siècle .
    Grace aux travaux de Henri Giffard.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Henri_Giffard
    Les deux procédés sont décrits sur un livre numérique ancien de l’Ecole Centrale

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