L’hydrogène sur rails - Retour sur le projet H2BahnLog
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Autriche
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Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
29 octobre 2021
Le gouvernement fédéral autrichien a dévoilé au début du mois d’octobre 2021 une réforme fiscale qui prévoit notamment l’introduction d’une taxe sur les émissions de dioxyde de carbone, ce qui devrait particulièrement toucher le secteur des transports, encore majoritairement dépendants des énergies fossiles. L’utilisation de l’hydrogène dans ce secteur pourrait alors représenter une alternative intéressante. C’est cette possibilité qu’a cherché à étudier le projet H2BahnLog, qui a été financé jusqu’en 2020 par l’Agence autrichienne de promotion de la recherche (la FFG), en étudiant notamment les conditions dans lesquelles il serait économiquement intéressant de produire de l’hydrogène renouvelable et de l’utiliser dans le secteur des transports.
Sur Terre, l’hydrogène n’existe presque uniquement que sous forme liée, comme dans l’eau ou les hydrocarbures : pour produire de l’hydrogène, il est nécessaire de le synthétiser à partir d’une matière première. Son utilisation est intéressante, parce qu’il peut être utilisé comme vecteur d’énergie (et non une source d’énergie) en remplacement de combustibles et de carburants d’origine fossiles. Lorsque l’on parle d’hydrogène renouvelable, il s’agit de l’hydrogène issu de l’électrolyse de l’eau, qui consiste à utiliser de l’électricité renouvelable (éolienne, solaire ou hydraulique) pour produire de l’hydrogène à partir d’eau. De plus, l’hydrogène ne libère que de l’eau lorsqu’il est brûlé ou utilisé dans des piles à combustible. Cependant, la production de l’hydrogène n’est pas toujours considérée comme "propre" : en effet, la production et l’utilisation de ce gaz à l’heure actuelle – notamment par l’industrie – est majoritairement issu d’énergies fossiles, surtout le gaz naturel. "L’hydrogène n’est utile pour la transition énergétique que s’il n’est pas produit avec des combustibles fossiles, mais avec de l’électricité provenant de sources renouvelables", explique en effet Michael Niederkofler de l’agence Energie Kompass située dans le Land autrichien du Burgenland et qui a dirigé opérationnellement le projet H2BahnLog.
Se pose alors la question de l’utilisation de ce vecteur énergétique dans le secteur des transports, dont les émissions directes de gaz à effet de serre représentent au moins 25 % des émissions totales d’après l’Agence européenne pour l’environnement. Ainsi, l’objectif majeur du projet H2BahnLog a été de chercher à faire de l’hydrogène renouvelable une alternative écologiquement mais aussi économiquement viable au diesel, majoritairement utilisé dans le secteur des transports publics de passagers et dans celui du transport de marchandises.
Trois questions ont alors été envisagées et corrélées dans le projet :
- Les parcs éoliens et les panneaux solaires produisent souvent plus d’électricité (renouvelable) qu’il n’est possible d’en injecter dans le réseau. Cette énergie pourrait donc être utilisée pour produire de l’hydrogène renouvelable comme vecteur énergétique stockable par électrolyse. Cependant, l’investissement dans les installations d’électrolyse est-il rentable ?
- Les transports publics de passagers ainsi que le transports ferroviaires de marchandises sont souvent encore alimentés par des moteurs diesel sur les lignes secondaires. Pour se passer du diesel, il faudrait alors électrifier toutes les lignes secondaires, ce qui entraînerait des coûts élevés. Les transports fonctionnant à l’hydrogène pourraient-ils ainsi constituer une alternative économique ?
- Quelles sont les conditions à remplir pour que le transport de l’hydrogène vers les clients potentiels soit rentable ? En effet, en raison de sa faible densité énergétique, il n’est pour l’instant pas rentable de transporter l’hydrogène sur de longues distances.
Le projet a donc proposé le déploiement de stations d’électrolyse décentralisées situées près de nœuds ferroviaires, où l’électricité (par exemple issue de l’énergie éolienne) serait transformée en hydrogène stockable. Ainsi, l’hydrogène produit localement serait non seulement utilisé comme carburant pour le transport de marchandises sur rails, mais il pourrait également être transporté et distribué via le réseau ferroviaire. Dans ce concept innovant, les chemins de fer seraient alors utilisés comme un système de stockage mobile de l’hydrogène. Ainsi, l’objectif est de développer une logistique efficace de l’hydrogène et d’étudier le potentiel de distribution par les réseaux ferroviaires et les éventuels effets de synergie. Le projet comprenait également le développement d’options de mobilité basées sur l’hydrogène pour le transport public de passagers à l’interface entre le rail et la route.
Dans ce contexte, nous pouvons rappeler que l’Institut français d’Autriche organise un évènement autour des nouvelles mobilités le 4 novembre prochain, en coopération avec le ministère fédéral autrichien des Transports (BMK) et l’Ambassade de Suisse en Autriche. Parmi les projets de mobilités qui seront abordés :
- Urbanloop : des capsules électriques sur rails transportant des passagers. Leur mise en service est prévue pour les Jeux Olympiques de 2024 qui auront lieu Paris. Ce projet a d’ailleurs battu le record de la plus faible consommation énergétique d’un véhicule autonome sur rail, soit 1km pour 1 minute pour moins de 1 centimes d’euro
- Digibus Austria : un projet de bus autonome pour une mise en service dans les rues de la ville de Salzbourg, coordonné par la société de recherche Salzburg Research, l’Agence autrichienne pour la promotion de la recherche (FFG) et l’Université des ressources naturelles et des sciences de la vie (BOKU Wien)
- Klimaticket : un billet qui permet d’accéder à tous les transports en commun en Autriche pour moins de 1000 euros par an. Projet initié par le ministère fédéral des transports (BMK)
Pour en savoir plus :
- Description détaillée du projet H2BahnLog (en allemand)
Sources :
- JUST, Wasserstoff kommt auf Schiene (en allemand)
- Site internet de l’Agence autrichienne pour la promotion de la recherche (FFG), #Success-Story : Wasserstoff kommt auf Schiene
- Site internet de l’Agence européenne pour l’environnement, section "transports" (2020)
Rédactrice : Kalina Esmein, kalina.esmein[at]diplomatie.gouv.fr - https://at.ambafrance.org/