Les ambitions de l’hydrogène en mer

Les plans de relance, en France et en Europe, ont donné un coup d’accélérateur au développement des énergies renouvelables, favorisant la production d’hydrogène, présentant une forte ambition sur un horizon proche.

La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte a posé les objectifs suivants :
• atteindre un taux de 32% d’énergies renouvelables dans la consommation finale d’énergie en 2030 ;
• disposer de 40% d’énergies renouvelables dans la production d’électricité.

Notamment, l’ambition de la France pour l’éolien en mer est forte : atteindre une puissance de 5 GW en 2028, pour de l’éolien posé ou flottant. Cependant, les producteurs sont confrontés à un problème majeur : les éoliennes ne produisent pas toujours en phase avec les besoins électriques du réseau, ce qui entraine un surplus.
L’hydrogène maritime est né de ce constat : réutiliser ce surplus pour produire de l’hydrogène, mais également de massifier la production d’hydrogène en utilisant des modèles économiques viables. En effet, il est préférable que les électrolyseurs tournent en continu, pour des raisons économiques, car l’amortissement des électrolyseurs et des installations associées doit se faire sur une durée optimale de fonctionnement.

Quel intérêt de produire l’hydrogène en mer ?

Pour des raisons environnementales, les parcs éoliens en mer sont installés loin des côtes, ce qui entraine un coût élevé de raccordement électrique.

Il s’avère plus efficace de produire directement de l’hydrogène en mer, sur une plateforme flottante. L’hydrogène sera alors acheminé sur terre via un réseau de pipelines. La possibilité de transporter de l’hydrogène par des navires est en cours de développement, comme le LH2 Europe, un navire -citerne de H2 liquide, aux Pays-Bas, qui devrait être en fonctionnement en 2027.

La production d’hydrogène en mer intervient dans un contexte favorable, avec un objectif européen de production d’hydrogène renouvelable de 10 millions de tonnes par an d’ici 2030. Avec la chute du prix des énergies renouvelables et l’extension de l’utilisation de l’hydrogène aux transports, les opportunités se multiplient pour l’hydrogène.

Quelle est la première plateforme en France ?

La première plateforme de production d’hydrogène renouvelable en mer en France est en cours de raccordement à une éolienne flottante de Sealhyfe au large de Saint-Nazaire. Il s’agit d’une première mondiale, opérée par l’entreprise Lhyfe.

L’usine Sealhyfe permettra de produire 400 kilos d’hydrogène par jour dans un contexte difficile, en pleine mer, avec des vagues de 15 mètres et des vents de 150 kilomètres par heure.

Les étapes de production d’hydrogène sont les suivantes :
• Convertir la tension électrique provenant de l’éolienne flottante,
• Pomper l’eau de mer,
• Désaliniser et purifier l’eau,
• Casser cette molécule d’eau via l’électrolyse, pour obtenir de l’hydrogène vert renouvelable ;
• Gérer l’impact du mouvement de la plateforme sur les équipements : gîte, accélérations, mouvements de balancier, etc. ;
• Faire face aux agressions environnementales entrainant corrosion et vieillissement des pièces.

La proximité de la livraison est un élément clé de la réussite du projet, du fait des coûts de transport élevés de l’hydrogène en petites quantités. L’idée du démonstrateur est de tester le comportement du premier électrolyseur au monde qui fonctionnera en pleine mer, avec un minimum rentable à 300 MW de production d’hydrogène.

L’entreprise Lhyfe produit depuis trois ans déjà de l’hydrogène à terre, sur le site de Bouin en Vendée, par électrolyse d’eau de mer. Des sociétés de transport s’occupent de livrer l’hydrogène produit à une grande surface, une station de recharge qui alimente un bus, des bennes à ordures et des voitures à hydrogène.

Quel développement de ce type de structure en Europe ?

Avec l’objectif européen de produire 10 millions de tonnes d’hydrogène vert d’ici à 2030, plusieurs zones de production potentielles d’hydrogène vert en mer ont déjà été identifiées en mer du Nord et en mer Baltique.
L’Allemagne et le Danemark accélèrent leurs stratégies en prévoyant d’investir massivement dans la recherche-développement.
Le groupe allemand AquaVentus a annoncé l’installation d´une capacité de production de 10 GW d’hydrogène vert d’ici 2035, à base d’électricité renouvelable produite par un parc éolien offshore.

Pour consolider l’essor de l’hydrogène maritime, il reste à trouver des business models et des trajectoires pertinents et rentables, pour opérer le passage à l’échelle sur la décennie à venir.

Sources :
• Article du gouvernement français, 14/10/2022, L’hydrogène renouvelable en mer, une première mondiale
• Ministère de l’Ecologie en France, Plan déploiement hydrogène
• Article des Echos, Hydrogène : l’Allemagne accélère
• Site internet de l’entreprise Lhyfe