Pays de la Loire

Industrie

Transition énergétique

Les Pays de la Loire à la conquête de l’hydrogène vert

Par David Pouilloux, le 13 octobre 2023

Entreprises privées, collectivités territoriales, centres de recherche : la région Pays de la Loire compte une cinquantaine d’acteurs impliqués dans le développement d’une filière d’avenir autour de l’hydrogène vert. L’hydrogène vert est-il le nouvel eldorado de l’énergie ?

Mathieu Guesné, président directeur général de Lhyfe, lors du lancement en bourse de cette société de production d’hydrogène vert.
Mathieu Guesné, président directeur général de Lhyfe, lors du lancement en bourse de cette société de production d’hydrogène vert. — Photo : David Pouilloux

Lhyfe est incontestablement le pionnier de l’hydrogène vert en France, et plus particulièrement en Pays de la Loire. Voilà quelques semaines, au début de l’été, l’entreprise nantaise a démarré sa production d’hydrogène vert depuis la mer, à bord de Sealhyfe, sa plateforme offshore de production d’hydrogène bas carbone. Ce projet est concomitant avec un autre projet, baptisé Hope, qui sera implanté en mer du Nord, au large de la ville belge d’Ostende, capable de produire 4 tonnes d’hydrogène vert par jour et soutenu à hauteur de 20 millions d’euros par l’Europe. Mais Matthieu Guesné, fondateur et président directeur général de Lhyfe (150 salariés), n’a pas attendu très longtemps pour annoncer, début septembre, l’engagement de sa société, au côté de l’azuréen TSE, dans un autre projet d’envergure : la production d’hydrogène vert à partir de l’électricité d’origine solaire sur l’ancien site emblématique des Fonderies du Poitou à Ingrandes-sur-Vienne, près de Châtellerault (Vienne). Un investissement colossal, estimé à plusieurs centaines de millions d’euros qui en dit long sur la volonté des acteurs de cette filière de passer la vitesse supérieure.

Remplacer les carburants fossiles

L’équipe d’Athéna dans le laboratoire de l’IMT Atlantique.
L’équipe d’Athéna dans le laboratoire de l’IMT Atlantique. - Photo : David Pouilloux

L’enjeu de la production de l’hydrogène vert est clair. C’est un vecteur énergétique bas carbone qui sert et servira de plus en plus à remplacer les carburants fossiles (essence, diesel, kérosène, etc.) dans les transports et l’industrie. Mais l’hydrogène vert se substituera également à l’hydrogène gris (produit à partir de charbon ou de dérivés du pétrole) dont est friande l’industrie chimique. Bref, cet hydrogène vert est une solution pour lutter contre le changement climatique en réduisant nos émissions de gaz à effet de serre. Ceci étant posé, il est temps de regarder de près où en sont les projets et les usages concrets.

À la tête d’une start-up cotée à Euronext après une récente levée de fonds en Bourse de 118 millions d’euros, en mai 2022, Matthieu Guesné, le dirigeant de Lhyfe, sent qu’il est temps d’accélérer pour son entreprise. "Nous avons beaucoup communiqué, maintenant il faut produire plus. Sealhyfe est une première mondiale, il est le premier site de production d’hydrogène en mer, explique-t-il. Ce site pilote, avec la technologie qu’il utilise, est significatif de ce que l’on fera plus tard, mais à une échelle véritablement industrielle." Quant au projet conduit sur le site des Fonderies du Poitou, il est, lui, symbolique de la nécessité d’agir en meute pour réussir au sein d’un écosystème national, voire régional, quand celui-ci a déjà une taille critique.

Une région de référence pour l’hydrogène

La région Pays de la Loire ? Elle avance, et fait partie des leaders de cette filière émergente de l’hydrogène vert dans l’Hexagone. Elle a présenté en 2020 une feuille de route qui annonce un plan hydrogène doté d’une enveloppe de 100 millions d’euros. "En Pays de la Loire, nous avons la chance de posséder une filière hydrogène déjà bien installée, avec de nombreux projets engagés et actifs, des entreprises et des chercheurs au travail, et trois écosystèmes en cours de consolidation, déclare Christelle Morançais, présidente de la Région Pays de la Loire. Nous portons l’ambition d’aller plus loin et de devenir une région de référence pour la production d’hydrogène vert. Nous avons notamment la volonté de développer les usages concrets, entre autres dans les transports collectifs et individuels."

L’agence de développement économique de la région, Solution & Co, anime le projet Planète Hydrogène porté par la région Pays de la Loire. Cette plateforme fédère aujourd’hui 52 acteurs régionaux, et encourage les nouveaux acteurs à franchir le pas. Toute la chaîne de valeur est concernée : des projets de recherche et développement jusqu’aux produits finis, en passant par la formation. On compte aussi bien le programme de R & D d’Athéna Recherche et Innovation qui produit de l’hydrogène vert à partir des eaux usées et des eaux de lavage grâce à des bactéries que les chariots télescopiques de Manitou ou la formation de technicien et ingénieur hydrogène proposé par le pôle de compétitivité S2E2.

"On sait produire de l’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau, mais cela demande beaucoup d’électricité, rappelle Ludovic Briand, le président d'Athéna, ingénieur et fondateur de la start-up hébergée au sein de l’IMT Atlantique, à Nantes. Notre concept consiste à utiliser comme ressource des déchets de l’agroalimentaire : des eaux de lavages ou de cuisson, qui sont chargées en sucres, lipides, protéines, et qui vont être consommées par des bactéries capables de produire de l’hydrogène." Une fois produit, ce vecteur énergétique aura une utilité particulière. "Cet hydrogène peut servir à alimenter des véhicules, comme des camions. Notre idée est que cet hydrogène soit consommé sur place par la flotte de véhicules de l’usine où nous l’implanterons notre bio-réacteur, indique Ludovic Briand. C’est de l’économie circulaire, une boucle bas carbone."

Une meilleure autonomie

Le prototype de chariot télescopique de Manitou.
Le prototype de chariot télescopique de Manitou. - Photo : David Pouilloux

Fin 2022, Manitou (5 000 salariés ; CA 2022 de 2,36 Md€) a présenté sa stratégie hydrogène et le premier engin de chantier équipé d’une pile à combustible hydrogène, avec une fourche capable de porter des charges à 14 mètres de hauteur sur les chantiers. La société d’Ancenis (Loire-Atlantique), qui investit 60 millions d’euros par an dans sa R & D, ressent un engouement autour de ce premier prototype de chariot télescopique. "Il y a une volonté de changement, et nos clients veulent savoir comment ils pourront s’organiser sur les chantiers à l’avenir avec ce type de technologie", résume Julien Waechter, vice-président R&D de Manitou.

"Nous travaillons aujourd’hui sur d’autres cas d’usage. Par exemple, un chariot télescopique rotatif à hydrogène, capable de porter des charges à 26 mètres de hauteur. Cet engin permettra de s’adresser à des chantiers différents, comme ceux du secteur maritime, par exemple. Nous sortons d’ailleurs ce produit en électrique cette année", souligne Julien Waechter. Le temps sur les chantiers est précieux, et l’hydrogène apporterait ainsi une meilleure autonomie aux machines avec une base électrique. "Quelques minutes de charge suffisent à obtenir une autonomie pour la journée, mais aussi une puissance améliorée si le besoin s’en fait sentir", précise Julien Waechter.

L’hydrogène vert sera-t-il la solution pour remplacer l’essence ou le diesel ? "Une des solutions, mais peut-être un peu plus chère, reconnaît le dirigeant de Lhyfe, partenaire de Manitou. Mais une solution qui apportera le même confort, la même facilité d’usage, et un vrai impact sur la décarbonation de la mobilité, par exemple. Quand vous avez une voiture à hydrogène, vous faites le plein au même prix, dans le même temps, et avec la même autonomie. Mais votre voiture à hydrogène émet de l’eau dans l’atmosphère et non du CO2, contrairement à une voiture à essence." Par ailleurs, une voiture électrique ne pourra jamais faire le plein aussi vite et avoir la même autonomie qu’un véhicule à hydrogène.

Mobilité lourde et industrie

À côté de la mobilité, notamment lourde avec les camions, les engins de chantier ou le transport collectif, qui utilisent l’hydrogène dans une pile à combustible ou dans un moteur thermique à hydrogène, l’autre marché stratégique pour Lhyfe est l’industrie, en particulier la chimie. Cette filière utilise de grande quantité d’hydrogène pour la production d’ammoniac et de méthanol, dans les procédés de raffinage du pétrole brut ou la production de résine ou de peinture. "Plus de 90 % de l’hydrogène consommé par la chimie est de l’hydrogène gris, c’est-à-dire produit à partir de pétrole ou de gaz naturel, explique Matthieu Guesné. La production de cet hydrogène est extrêmement polluante. Ce secteur, la chimie, sera rapidement un débouché énorme pour Lhyfe. Dans notre portefeuille de projets, on commence par la mobilité, mais à partir de 2026, il sera constitué de gros sites industriels à décarboner." Les cimentiers ou la métallurgie sont également de gros acheteurs potentiels.

Reste les particuliers. Monsieur et Madame Tout-le-monde auront-ils bientôt une voiture à hydrogène ? Pour Damien Fétis, président de Fétis Group basé à Nantes, ce n’est pas pour demain. "Je vois plus un intérêt pour la mobilité lourde, les engins de chantier, les bus, les véhicules utilitaires, explique le dirigeant. L’hydrogène apporte de la puissance et sera utile pour circuler dans les zones à faibles émissions." Via deux de ses filiales, GeniWatt et Dintec, le groupe Fétis (570 salariés, 160 M€ de CA) est un acteur clé de cette filière. GeniWatt propose depuis quelques semaines des groupes électrogènes qui carburent à l’hydrogène vert. Sa filiale Dintec a mis au point evol-E, une plateforme technologique qui servira de mètre- étalon pour construire des robots autonomes, des machines agricoles ou des engins de chantiers pour les clients du groupe. "Ces projets sont intégrés dans notre stratégie Cap 2030, qui marque notre engagement dans la transition énergétique. Il nous a semblé crucial d’investir dans la transition énergétique pour assurer la pérennité de l’entreprise dans un monde qui doit se décarboner. Sa mission consiste à accompagner nos clients dans la décarbonation de leurs activités, sur la mobilité lourde, l’énergie et l’industrie. Nous sommes motoristes, et l’hydrogène vert est une piste à regarder pour des usages, aussi bien dans le machinisme agricole, le transport maritime et fluvial ou l’aérien."

Car la transition énergétique n’est pas une mince affaire dans de nombreux secteurs. "Le défi est énorme, glisse un interlocuteur qui souhaite rester anonyme. On doit passer d’une énergie fossile (le pétrole et ses dérivés, essence, diesel, kérosène) facile à prélever, relativement abondante, pas chère, facile à transporter, à stocker et à utiliser, à une énergie, l’hydrogène vert, plus chère à produire, difficile à transporter, à stocker et à utiliser. Les contraintes sont plus fortes, tant sur le plan des technologies que de la sécurité."

Un rendement faible, une énergie encore chère

GeniWatt propose à ses clients des groupes électrogènes utilisant l’hydrogène vert.
GeniWatt propose à ses clients des groupes électrogènes utilisant l’hydrogène vert. - Photo : David Pouilloux

Damien Fétis le reconnaît : "L’hydrogène n’est pas la panacée. Il faut trouver des technologies qui soient matures, accessibles en termes de prix et avec des coûts raisonnables d’utilisation. Pour un industriel, ou un agriculteur, l’investissement peut-être intéressant, mais pour les particuliers, nous n’y sommes pas encore." Les premiers modèles de voiture à hydrogène coûtent entre 60 et 70 000 euros, là où l’on peut trouver des voitures électriques à 25 000 euros. Il tient aussi à casser un mythe, celui du zéro émission : "Pour produire de l’hydrogène vert, pour le transporter, pour le stocker, le distribuer, on fabrique des machines, on dépense du carbone. Aucune énergie n’est zéro émission, il faut prendre toute la chaîne de valeur."

Les désavantages de l’hydrogène vert existent. D’abord, il faut admettre un faible rendement, autour de 25 %, car il faut beaucoup d’énergie pour la produire : 4 kilowatts d’électricité renouvelable pour produire un kilowatt d’hydrogène vert. Alors qu’une voiture électrique utilisera quasiment l’intégralité des 4 kilowatts. Par ailleurs, on recharge facilement sa voiture électrique chez soi ou au travail. Pour l’heure, difficile d’imaginer les particuliers avec des réservoirs à hydrogène chez eux, et le nombre de stations disponibles est encore très faible. Quinze stations maillent aujourd’hui le territoire des Pays de la Loire.

Les infrastructures manquent, c’est vrai, mais la volonté est là. Le Sydev (Syndicat Départemental d’Énergie et d’équipement de Vendée) a inauguré voilà deux ans une première station hydrogène à La Roche-sur-Yon, puis une seconde en mai dernier aux Sables-d’Olonne. Un projet comme H2Ouest, au sein du pôle de compétitivité S2E2, dédié à l’innovation dans le domaine des énergies, témoigne d’un volontarisme politique indéniable, mais qui se heurte aux limites d’une filière en émergence. Ainsi, dans la Sarthe, Le Mans Métropole et l’ACO (Automobile club de l’Ouest), organisatrice des 24 Heures du Mans, se sont associés à d’autres acteurs régionaux, principalement en Vendée, pour mener le projet H2Ouest. Ce consortium a obtenu des financements de l’Ademe et du Conseil régional. On retrouve en son sein le nantais Lhyfe et le Sydev… "Le département de la Vendée s’implique vraiment sur le sujet", glisse un interlocuteur de chez Lhyfe.

Fabienne Lagarde, vice-présidente de Le Mans Métropole. 
Fabienne Lagarde, vice-présidente de Le Mans Métropole.  - Photo : David Pouilloux

"Créer un écosystème nécessite d’avoir à la fois la production et la demande, ainsi que les usages, explique Fabienne Lagarde, vice-présidente de Le Mans Métropole. Beaucoup d’écosystèmes ont du mal à réunir en même temps et au même endroit l’offre et la demande." Cette démarche explique l’aspect régional indispensable d’H2Ouest : une production en Vendée, mais encore peu de demande, et des besoins potentiels en Sarthe, mais pas de production.

La collectivité mancelle joue à fond son rôle d’aiguillon. Elle va financer des véhicules. Un bus de 18 mètres articulé roulant à l’hydrogène coûte environ 1,15 million d’euros, contre 400 000 euros pour un bus classique. Par ailleurs, Le Mans Métropole cherche à faire émerger les acteurs de cet écosystème : elle organise tous les ans un symposium afin de favoriser les échanges entre acteurs de la filière. Elle co-finance des thèses de recherche à l’université du Mans, dont deux sur l’hydrogène. "Il faut inciter les institutionnels à former des personnes dans ce domaine, car les entreprises manquent de profils à recruter", plaide l’élue qui espère que les recherches pourront aboutir à des dépôts de brevets, issus de cet écosystème local.

Un autre écosystème autour de l'hydrogène vert se constitue, en parallèle de H2 Ouest, du côté de Montoir-de-Bretagne et Saint-Nazaire (Loire-Atlantique). Il s'agit de l'Hydrogène Loire Vallée (H2LV). Ce dernier propose "une production, un stockage, une logistique et une distribution de l'hydrogène le long de l'estuaire, adaptés à des usages multiples de mobilité sur le terrestre, les activités portuaires, le fluvial et le maritime." Les porteurs de projet comme Nantes Saint-Nazaire Port, La CCI Pays de la Loire, Neopolia, Mann Energy Solutions, y côtoient des partenaires Idéa Groupe, Charier, Neoline, Zéphyr et Borée ou EDF Renouvelables. L'ambition est de faire du "Grand Port Maritime Nantes Saint-Nazaire le premier grand port hydrogène de la côte atlantique."

Une commande publique déterminante

La volonté politique et la commande publique sont un atout déterminant pour qu’une filière émergente se développe et ne se retrouve pas au cimetière des bonnes idées jamais soutenues. Tout à côté, dans le Maine-et-Loire, la société CMAR (30 M€ de CA, 60 collaborateurs) propose ainsi des véhicules spéciaux, en particulier dans le domaine de la propreté urbaine qui s’adressent justement aux collectivités. Elle est le seul acteur en France à distribuer la première balayeuse de propreté qui fonctionne 100 % à l’hydrogène, un véhicule du constructeur hollandais Green Machines. "La propreté urbaine avec l’hydrogène a beaucoup de sens, estime Julien Bonnel, le président directeur général de cette PME implantée à Durtal (Maine-et-Loire). Nous sommes au bout de la filière, puisque l’ingénierie est réalisée aux Pays-bas, mais nous poussons les collectivités à aller vers cet usage. Nous avons vendu une balayeuse hydrogène aux Sables d’Olonne avant l’été et le client est très satisfait. C’est une machine qui peut fonctionner deux jours en continu, avec un temps de recharge très limité. Les balayeuses électriques ont beaucoup moins d’autonomie et nécessitent un temps de charge plus long."

Là encore, la présence d’une station à hydrogène s’avère déterminante. "Les Sables d’Olonne disposent d’un équipement développé avec Lhyfe, mais il y a un manque cruel de stations, par exemple en région parisienne. Or, nous travaillons sur de petits marchés et les constructeurs automobiles ont pour l’instant majoritairement misé sur l’électrique." "Il n’y a pour l’instant aucune économie d’échelle avec ce mode de véhicules à hydrogène, car ils sont encore peu distribués, regrette Julien Bonnel. Il a fallu beaucoup d’études, de prototypages, de tests, avec de gros enjeux de sécurité. Ce qui explique aussi les tarifs élevés. Les prix pourront baisser lorsqu’il s’en vendra beaucoup plus. Il y a 12 ans, une balayeuse électrique valait 250 000 euros, aujourd’hui 150 000. Elles sont moins chères, car il y a maintenant beaucoup plus de volume."

Quelles que soient les solutions retenues, les besoins en énergie de l’hexagone sont faramineux et le marché potentiel de l’hydrogène vert tout autant. "En France, on consomme 1 600 térawattheures d’énergie chaque année, dont seulement 450 térawattheures d’électricité, précise Matthieu Guesné. Ce qui est difficile à décarboner, ce n’est pas cette électricité, c’est la partie d’énergie que l’on consomme encore sous forme de gaz et de pétrole, qui est fortement émettrice de CO2. Nous sommes accros à ces énergies fossiles, car elles sont là, sous nos pieds, faciles à exploiter. Elles ne sont pas chères, et elles sont disponibles et distribuables facilement. Et on fait un plein d’essence en cinq minutes. Mais on va devoir les changer, car elles sont extrêmement polluantes, et à l’origine du dérèglement climatique." Et chaque jour, des événements météorologiques d’une violence inouïe nous rappellent à l’ordre : il y a le mauvais temps et le temps d’agir.

Poursuivez votre lecture

Plus de Newsletters

Déjà abonné à une newsletter gratuite ? Inscrivez-vous ici à une autre édition