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L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien

L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien Irondelle 12/2007 - www.france-innovations.fr 1 sur 19 L’Alternative Hydrogène Une solution qui dérange « L'eau, décomposée en ses éléments par l'électricité […] sera un jour employée comme combustible […] L'Hydrogène et l'oxygène qui la constituent, utilisés isolément où simultanément, fourniront une source de chaleur et de lumière inépuisables. », Jules Vernes, l’Ile mystérieuse, 1874. Introduction Concilier développement durable et développement économique Le développement d’une nouvelle économie basée non plus sur les hydrocarbures, mais sur l’Hydrogène sera un moyen de renouer avec la Croissance, la création d’entreprises et d’emplois. L’Alternative Hydrogène est plus proche de la phase industrielle que de la recherche appliquée, mais il faut lancer un défi politique, au niveau français et européen, pour amorcer un mouvement industriel et économique. Ce défi pourrait être lancé en perspective de la future présidence française au Conseil Européen, en juin 2008. Si le pari est réussi, la France sera en tête du développement durable, avec l’exportation de nombreux produits et services. En comparaison, la France est aujourd’hui parmi les leaders de l’industrie nucléaire, ferroviaire, aérienne et spatiale, grâce aux choix politiques faits dans les années 60 et 70. L’Alternative Hydrogène : - contribuera à la lutte contre le réchauffement climatique, - assurera l’indépendance énergétique, - luttera contre l’augmentation tarifaire de l’eau et des matières alimentaires, - et contribuera à l’atténuation des conflits financiers et armés dus à l’énergie. Nous allons tenter de démontrer dans ce document la nécessité et la faisabilité de l’Alternative Hydrogène. NB : Quand nous évoquons l’Hydrogène avec un H majuscule, nous évoquons la molécule d’hydrogène : le dihydrogène ou H2. Nous ne la confondons pas avec l’hydrogène, avec un h minuscule, que nous désignons comme l’atome d’hydrogène. L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien Irondelle 12/2007 - www.france-innovations.fr 2 sur 19 La fin programmée de l’économie liée aux hydrocarbures Les réserves limitées du pétrole, hydrocarbure clé. Par rapport au charbon et au gaz, le pétrole est un hydrocarbure clé, notamment par son rôle dans le transport terrestre, maritime et aérien, dans la production agricole, dans le BTP et autres secteurs faisant appel à des machines outils fonctionnant avec le pétrole. Même si les réserves réelles ne sont pas exactement connues, la fourchette entre l’estimation haute et basse du déclin de la production de pétrole est de plus de 20 ans. Le dépassement du pic de Hubbert (cf définition Wikipédia ) est définitivement prévu dans un avenir proche à l’échelle de l’humanité , moins que le durée moyenne d’une vie. C'est-à-dire de façon certaine notre mode de vie ne pourra pas être prolongé jusqu’à la durée de vie de nos enfants. Pour rappel, les réserves mondiales prouvées de pétroles sont estimées à 40 ans de consommation, celles du gaz entre 60 à 100 ans de consommation, et celles du charbon à environ 200 ans de consommation.( cf site web de Jean-Marc Jancovici ) L’impact sur la modification climatique. De façon de plus en plus certaine, nous savons que l’utilisation d’énergie fossile, charbon, pétrole, gaz, est responsable de modifications potentiellement majeures du climat. Ces modifications rapides peuvent avoir des résultats catastrophiques. Dans des nations modernes et urbanisées, le déplacement rapide des terres fertiles sera incompatible avec la capacité de migration des populations humaines, Elles peuvent provoquer l’extinction en masse des espèces qui vivent dans des espaces naturels non contigus du fait l’extension des activités humaines. En effet si ces espèces se trouvent dans des poches isolées, la faune et la flore ne pourront pas toujours migrer pour suivre le déplacement des conditions favorables à leur survie. Il est inutile de débattre pour savoir la quelle des ces deux menaces nous force à réagir car elles sont toutes les deux graves, d’une probabilité quasi certaine et imminente, moins que la durée d’une vie. L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien Irondelle 12/2007 - www.france-innovations.fr 3 sur 19 Autre inconvénient de l’énergie fossile : la dépendance énergétique « L’Union européenne, qui consomme environ 16 % de l’énergie mondiale, est le premier importateur du monde. De 1994 à 2004, le taux de dépendance énergétique de l’Union a considérablement augmenté, puisqu’il est passé de 43 à 50,5 % (Eurostat 2007). Les hydrocarbures jouent un rôle primordial dans cette situation. Le pétrole et le gaz naturel, qui ont fourni 61 % de la consommation énergétique en 2004, doivent être en grande partie importés. Les seuls gisements européens importants sont ceux de la mer du Nord qui fournit actuellement la moitié du gaz et un quart du pétrole consommé en Europe. Mais les réserves sont limitées et à l’horizon 2025 les hydrocarbures de la mer du Nord seront pratiquement épuisés ; l’Europe devra alors importer la totalité du pétrole et du gaz naturel de régions plus éloignées et géopolitiquement sensibles comme la Russie, l’Asie centrale et le Moyen-Orient. Comme par ailleurs l’Europe importe de plus en plus de charbon, la dépendance énergétique totale de l’Union Européenne pourrait atteindre 80 % en 2030. » ( cf article dans Sciences Humaines.com ) Le taux d’indépendance énergétique de la France est d’environ 50 %. Mais elle beaucoup plus exposée sur son approvisionnement en hydrocarbures, que ses collègues européens. La France importe 100 % de sa consommation de charbon, 99 % de sa consommation de pétrole et 98 % de sa consommation de gaz. ( cf site web Ministère de l'Industrie ) Une alternative technologique existe : une économie basée sur l’Hydrogène Devant la crise potentielle que représente la fin de l’ère du pétrole, il est urgent de développer des solutions alternatives. Le pétrole a deux fonctions : source primaire d’énergie et vecteur d’énergie. Face à la disparition du pétrole, il faut trouver non seulement une (des) sources d’énergie alternatives, mais aussi des vecteurs d’énergie compatibles avec les productions et l’utilisation des nouvelles sources d’énergie. L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien Irondelle 12/2007 - www.france-innovations.fr 4 sur 19 Les sources d’énergie disponibles sont : Sources d’énergie Forme Limitation Sources fossiles • Pétrole • Charbon • Gaz Ressources limitées Responsables des GES • Solaire • Eolien Production intermittente Production totale limitée • Force des vagues Technologie non maîtrisée (stade maquette) Renouvelables issu du soleil • Hydraulique • Biomasse Production totale limité (surface cultivable ou rivières aménageables) Autres renouvelables • Force marée motrice • Géothermie Production totale limitée à des sites naturels favorables, parfois technologie non maîtrisée (maquette), sauf géothermie profonde et haute énergie. • Fission Stock uranium Déchets Nucléaires • Fusion Technologie non maîtrisée (stade principe physique seulement) Transport & stockage de l’énergie : le problème du vecteur. Si nous supprimons les hydrocarbures, la quasi-totalité des sources d’énergie alternative se présentent sous la forme de chaleur ou de mouvement mécanique. Chaleur Mouvement Solaire (ou électricité directe) Géothermie Fission & fusion Hydraulique Force des vagues Eolienne Sauf dans le cas de l’énergie solaire utilisée directement dans les habitations comme chauffage, les autres formes doivent être transformées dans une nouvelle forme d’énergie que nous appelons vecteur. Pour l’essentiel actuellement les sources alternatives au pétrole sont actuellement transformées en électricité. L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien Irondelle 12/2007 - www.france-innovations.fr 5 sur 19 Les principaux vecteurs sont : Vecteur Avantage Limitation Pétrole Stockable Transportable sur longues distances (inter continentales) Le vecteur est directement la source d’énergie primaire dont les stocks sont limités et dont l’utilisation produit des GES Electricité Transportable sur moyenne distance Production facile à partir de chaleur ou de mouvement Stockage en masse impossible (impossible de stocker 10% de la production électrique d’une journée) Stockage faible capacité par batterie trop limité (mauvais rendement, stockage totale insuffisant pour le transport routier) Autre composé Carboné (ex Ethanol ou huile) Stockable Transportable sur longue distance (inter continentales) Production par la biomasse insuffisante pour couvrir tout notre besoin. En concurrence avec la production alimentaire Hydrogène H2 Facile à produire à partir des sources alternatives au pétrole Stockable Transportable sur longue distance (inter continentales) Progrès à faire dans le stockage final. L’Alternative Hydrogène France Innovation’s Auteurs : Max Stellmacher et Julien Irondelle 12/2007 - www.france-innovations.fr 6 sur 19 Quelles sources et quel vecteur si nous supprimons les énergies fossiles. Si nous supprimons les énergies fossiles il faut trouver des sources primaires ayant déjà démontrée leur capacité réelle de fournir de l’énergie en grande quantité. Mix énergétique de la France Source DGEMP Dans un horizon court terme seul le nucléaire peut garantir une production suffisante pour remplacer les sources fossiles. Les énergies renouvelables complémentaires dont la production est déjà significative sont l’hydraulique et l’éolien Les autres sources dont le potentiel est intéressant sont la géothermie, le solaire (en plus du chauffage local), l’utilisation de la biomasse. Mais dans l’état actuel de notre technologie, elles ne seront que des énergies d’appoint (inférieur à 20% du besoin) à court terme. Devant l’urgence de la situation, pour remplacer le pétrole a court terme, il faut partir des solutions déjà validées pour la production de masse : Nucléaire - hydraulique - éolien dans cet ordre L’hydraulique en France uploads/Industriel/ alternative-hydrogne.pdf