Le secteur du transport est responsable de 25 % de toutes les émissions directes de C02 de la planète. Les voitures, les bus et les deux roues en représentent plus des trois quarts. Le reste de la pollution est produit par l’aviation et le transport de fret, des secteurs qui ont connu une très forte croissance ces dernières années. Le transport ferroviaire est le mode de transport le plus efficient et ne représente que 2 % de l’énergie utilisée par cette filière.
Ainsi, pour respecter l’Accord de Paris et contenir le réchauffement climatique d’ici 2100, les gouvernements, les industriels et les investisseurs vont devoir s’intéresser de très près à des sources d’énergie alternatives, notamment pour le transport routier et l’aviation. Nous avons donc choisi de franchir le pas en proposant une synthèse des prévisions émises par ces filières : à quel horizon ces solutions de transport à base d’hydrogène pourront-elles offrir une alternative viable ?
Automobile
Les voitures et les poids-lourds sont responsables de la plupart des émissions de gaz à effet de serre produites par l’ensemble des modes de transport modernes. Par conséquent, l’Union européenne (UE) impose des objectifs intermédiaires très ambitieux visant à encourager les constructeurs à explorer différentes solutions. L’hydrogène fera-t-il partie des solutions retenues, face aux moteurs conventionnels ou électriques ? Les investissements nécessaires pour développer de nouveaux véhicules équipés de moteurs à combustion sont aujourd’hui les plus faibles ; mais nous pensons que les moteurs à hydrogène offrent un réel levier de réduction de coûts si l’on se projette sur les 10 prochaines années.
Dans l’état actuel des choses, pour des raisons économiques, le marché des véhicules légers met en concurrence les moteurs à combustion avec les voitures électriques, et non avec les piles à combustible à hydrogène. Selon différents scénarios de baisse des coûts, l’hydrogène pourrait seulement devenir une alternative aux moteurs à combustion et aux moteurs électriques pour les véhicules légers autour de 2030.
En ce qui concerne le transport routier par camions, la taille des batteries électriques soulève des problèmes d’ordre pratique. Par exemple, un camion électrique de 40 tonnes équipé d’une batterie offrant une autonomie de 500 km nécessite une puissance de batterie de 8 tonnes, ce qui est peu pratique pour le transport de marchandises sur de longues distances. L’hydrogène, qui produit trois fois plus d’énergie par kg que le diesel, pourrait être une solution, même si les réservoirs sont plus lourds.
Compte tenu du poids de la batterie requise pour couvrir de longues distances, l’hydrogène offre peut-être davantage de valeur ajoutée pour le segment des poids lourds. Les projets de semi-remorques alimentés à l’hydrogène sont d’ailleurs déjà bien avancés. La Nikola Motor Company, qui construit des poids lourds, reconfigure actuellement l’alimentation énergétique de son infrastructure. Le camion Nikola One, dont le lancement est prévu en 2020, pourra couvrir 1900 km avec un seul réservoir d’hydrogène. Les différentes études montrent que sur le segment des poids lourds, l’hydrogène pourrait devenir une alternative aux moteurs à combustion ou électriques et serait viable commercialement, au cours des dix prochaines années.
Aviation
Si les émissions de CO2 produites par les avions ne représentent qu’environ 2,5 % des émissions mondiales, les experts considèrent que ces estimations devraient être multipliées au moins par deux. En effet, la vapeur libérée par les avions à haute altitude représente également un gaz à effet de serre important.
Les carburants liquides à base d’hydrogène pourraient offrir une alternative au kérosène. Cette technologie nécessiterait des turbines à combustion, car une pile à combustible n’a pas la puissance requise pour faire décoller un avion. Le stockage devra également être repensé, entraînant des modifications au niveau de la conception de l’avion et des infrastructures. Compte tenu du coût plus élevé de l’hydrogène, il faudrait que le prix du carbone soit supérieur à 115 USD/t CO2 pour être compétitif (source Bernstein). Par conséquent, la perspective d’un remplacement du kérosène par l’hydrogène semble encore très éloignée aujourd’hui. Selon les scénarios les plus optimistes, l’hydrogène ne pourrait devenir une alternative viable pour le secteur de l’aviation qu’en 2045 au plus tôt.
Navires
Les bateaux consomment environ 5 % de la demande mondiale de pétrole et génèrent environ 2,5 % des émissions de CO2 de la planète ; le fret maritime utilise du mazout lourd.
Maersk est la première compagnie de transport maritime à annoncer son intention d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Tenir cet objectif nécessitera la mise à disposition de navires zéro-carbone d’ici 2030. Mais le passage à l’hydrogène reste (et restera) très cher pour la filière, en raison des coûts liés au carburant à hydrogène et aux nouvelles infrastructures qui seront nécessaires. Pour la plupart des experts, le point de bascule en termes de compétitivité pour cette filière ne se situe qu’après 2030.
Trains
Le rail est l’un des modes de transport les plus économiques en termes d’énergie. Il représente 8 % du trafic de passagers et 7 % du transport de fret à l’échelle mondiale, mais seulement 2 % de la consommation énergétique. Le transport ferroviaire n’est responsable que de 0,3 % des émissions de CO2. Cependant, des trains à hydrogène ont été déployés à titre d’essais et sont actuellement en cours de développement. Les experts estiment que pour ce mode de transport, l’hydrogène deviendra une alternative viable au diesel et aux batteries électriques avant 2030.