Le projet a reçu un accueil chaleureux. Mais l’hydrogène vert est-il la solution pour décarboner les systèmes de chauffage mondiaux ?
Le lycée public Antonio Meucci de Carpi ressemble à n’importe quel autre lycée en Europe : un centre d’étudiants attendant avec impatience la pause déjeuner, des professeurs traversant des pics de motivation et de résignation, tandis que des concierges gèrent les couloirs.
Mais nichée dans un coin éloigné de la cour d’école, une mystérieuse structure clôturée émerge des arbres. Accessible uniquement aux techniciens spécialisés, un panneau sur la structure laisse entrevoir sa fonction : H2 Hydrogène.
Ce bâtiment contient la première chaudière à hydrogène vert pour chauffer un site éducatif de l’UE, et son potentiel d’émission est nul.
Alors, comment fonctionne une chaudière à hydrogène vert ? Et cette technologie pourrait-elle révolutionner nos systèmes de chauffage, en les rendant plus durables ?
Pour le savoir, L’Observatoire de l’Europe Green s’est rendu à Carpi pour rencontrer les protagonistes des projets et s’est entretenu avec des experts sur les avantages et les inconvénients du chauffage à l’hydrogène.
Le potentiel des chaudières à hydrogène vert
La chaudière à hydrogène vert de Meucci a été conçue en 2020 par Coopservice, lauréat d’un appel à propositions organisé par la province de Modène. Le projet a débuté le 20 janvier 2023 et a été largement salué pour son approche avant-gardiste.
Le timing correspondait à l’intérêt croissant de l’Union européenne pour l’hydrogène. Le lancement du Green New Deal de l’UE et l’invasion de l’Ukraine par la Russie ont incité les États membres à explorer des alternatives plus durables et plus économes en énergie aux combustibles fossiles.
Et c’est à ce moment-là que l’hydrogène vert est apparu comme une solution potentielle.
Produit à partir de sources renouvelables, l’hydrogène vert ne pollue pas et simplifie le transport et le stockage de l’énergie. Le nouveau carburant fait l’objet de nombreux dispositifs financiers européens en faveur de la transition énergétique, visant à réduire ses coûts de production élevés.
L’Espagne et l’Allemagne comptent parmi les pays de l’UE les plus prometteurs en matière de production d’hydrogène vert, mais l’Italie joue également son rôle en développant des projets comme la chaudière de Meucci.
Comment fonctionnent les chaudières à hydrogène vert ?
Ce système chauffe le gymnase du lycée grâce à un procédé chimique appelé électrolyse.
« L’hydrogène vert est produit à partir de l’énergie renouvelable générée par le parc photovoltaïque (solaire) que nous avons construit sur le toit du gymnase », explique Annalisa Vita, l’ingénieure à l’origine du projet.
« Cette énergie renouvelable déclenche l’électrolyse, ce qui signifie qu’elle divise l’eau en oxygène et hydrogène. L’oxygène est libéré dans l’air, tandis que l’hydrogène est stocké dans un récipient. »
Grâce à la capacité de stockage de l’hydrogène, une chaudière à hydrogène vert est plus fiable qu’un simple chauffage renouvelable.
« Les jours gris, les panneaux solaires à eux seuls ne génèrent pas beaucoup d’énergie. Mais l’hydrogène nous permet de stocker le surplus d’énergie des journées ensoleillées et de l’utiliser en hiver », explique Vita.
Cette caractéristique convient bien aux villes du nord de l’Italie comme Carpi, où le ciel hivernal est souvent couvert de nuages et de brouillard.
La chaudière à hydrogène présente un autre avantage : elle ne génère aucune émission.
« La chaudière Meucci, ainsi que 20 autres projets énergétiques dans la province de Modène, devraient réduire les émissions de CO2 de 717 tonnes par an, soit l’équivalent du CO2 émis par 700 voitures en un an », explique Vita.
Encore une fois, ce point est particulièrement significatif pour Carpi, située dans la vallée polluée du Pô. Lors de sa visite à l’école, l’administration locale a étendu les mesures d’urgence en réponse aux données alarmantes sur la qualité de l’air.
Alors, si la chaudière à hydrogène vert présente tant d’avantages, pourquoi toutes nos maisons, usines et écoles ne sont-elles pas encore chauffées avec cette technologie ?
Les limites des chaudières à hydrogène vert
L’adoption de l’hydrogène vert dans les systèmes de chauffage se heurte à des obstacles, principalement en raison de son coût. Le projet de Meucci a été rendu possible grâce à un investissement de 350 000 €, une somme qui illustre l’obstacle financier à la mise en œuvre à grande échelle de projets similaires.
De plus, les structures européennes de chauffage à hydrogène vert doivent respecter des règles de sécurité strictes, ce qui tend à réduire leur efficacité énergétique.
« Nous avons conçu la chaudière pour une utilisation future à 100 % d’hydrogène, mais elle fonctionne actuellement à 20 % d’hydrogène et à 80 % de méthane en raison des règles de sécurité », explique Vita.
Ce système hybride atténue les risques liés à l’inflammabilité de l’hydrogène et aux émissions d’oxydes d’azote provenant de la combustion, mais réduit également l’efficacité énergétique du système.
Enfin, les experts sont fortement divisés sur l’utilisation de l’hydrogène vert dans les systèmes de chauffage.
En 2022, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoyait un « rôle négligeable » pour l’hydrogène dans le chauffage d’ici 2030.
Dans un e-mail de clarification adressé à L’Observatoire de l’Europe Green, Laura Cozzi, directrice du développement durable, de la technologie et des perspectives de l’AIE, a reconnu le rôle de l’hydrogène dans des secteurs difficiles à décarboner tels que l’acier, le ciment et la pétrochimie.
Cependant, elle a souligné que pour le chauffage résidentiel, les pompes à chaleur électriques peuvent être tout aussi respectueuses de l’environnement, tout en offrant une dispersion thermique et des coûts d’exploitation inférieurs.
Hamed Aslannejad, professeur assistant en énergie durable à l’Université d’Utrecht partage un point de vue similaire.
« L’hydrogène est une bonne solution, mais ce n’est pas une solution à tout », dit-il. « Pour les endroits qui ne nécessitent pas de températures élevées comme les maisons et les gymnases, les pompes à chaleur électriques peuvent être plus économes en énergie et aussi durables que l’hydrogène vert.
« Mais pour les endroits où des températures plus élevées sont nécessaires, comme les usines de verre et d’acier, l’hydrogène vert est meilleur ».
Le parcours de l’hydrogène vert : comme un téléphone portable ?
Malgré les doutes scientifiques, l’initiative sur l’hydrogène vert de Carpi est saluée par la communauté comme une étape vers la durabilité.
En nous faisant visiter le parc, la doyenne Viviana Valentini et ses élèves étaient enthousiasmés par l’opportunité durable offerte à l’école et attendaient avec impatience l’expansion du projet.
Bien que réceptif au débat scientifique qui l’entoure, l’ingénieur Vita croit toujours au potentiel de l’hydrogène vert.
« Peut-être que l’hydrogène n’est pas aussi économe en énergie que d’autres sources, mais si nous voulons trouver une solution plus verte pour construire l’énergie verte du futur, nous avons besoin de projets pilotes comme celui-ci », dit-elle.
« Notre système de chauffage à hydrogène est comme le premier gigantesque téléphone portable. Aujourd’hui, cela semble pathétique, mais à l’époque, c’était un énorme investissement pour l’avenir ».
