L'hydrogène dans le logement: mythe ou réalité ?
Pendant une semaine, La Tribune publie une série d'articles sur la révolution de l'hydrogène vert. Aujourd'hui, l'avenir de cette énergie dans le chauffage urbain. Porteuse de 7 milliards d'euros du plan de relance, cette énergie équipe 3 logements sociaux à Montpellier et bientôt 30 à Belfort. La promesse reste la même: apporter un meilleur confort et réduire d'un tiers les factures d'électricité. Il n'empêche: le coût de l'hydrogène en fait encore un produit haut de gamme limité à un marché plutôt restreint.
Et si l'hydrogène était le grand gagnant de la crise économique et sanitaire ? Entre les 7 milliards d'euros débloqués par le plan de relance gouvernemental et la nouvelle réglementation environnementale des bâtiments qui fait la part belle aux renouvelables dans le neuf comme dans l'existant, il peut s'imposer comme une alternative aux énergies fossiles dans le logement.
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C'est le défi que tente de relever le promoteur immobilier Alain Raguideau à Saint-Herblain (LoireAtlantique). Depuis mars 2017, l'immeuble Delta Green est le premier bâtiment mixte qui fonctionne à l'hydrogène. Sur les toits des 8.000 m² de bureaux, logements et services, se trouvent trois champs de panneaux photovoltaïques qui produisent de l'électricité.
Le courant ainsi généré scinde des molécules d'eau (H20) en deux parties : l'hydrogène (H2) d'un côté, l'oxygène (O) de l'autre, qui repart de l'atmosphère. C'est l'électrolyse. L'hydrogène peut, lui, être stocké dans une pile à combustible (PAC) avant d'être réutilisé comme électricité. A la différence des batteries, qui conservent l'énergie des éoliennes et des panneaux photovoltaïques à court-terme, la pile à combustible peut la conserver à moyen-terme.
DES TUYAUX ET DES INFRASTRUCTURES
« Aujourd'hui, Saint-Herblain reste un démonstrateur sans enjeu économique. Cela n'a pas de sens à faire un bâtiment autonome en France ou Europe quand vous avez un réseau électrique à 15 cents du kilowattheure », nuance le président de Powidian, la jeune pousse qui a installé la pile.
« En revanche, si c'est une île ou des sites isolés - comme nous avons fait en Norvège - et qu'il faut remplacer un câble sous-marin, être autonome a du sens et l'hydrogène aussi », ajoute JeanMarie Bourgeais.
Autrement dit, remplacer une chaudière à 600 € par une pile à combustible à 30.000 euros ne peut pas se faire partout. Cela nécessite des tuyaux et des infrastructures. A un bailleur social qui voulait installer une PAC, le patron de la startup a répondu : « Mettez plutôt des panneaux photovoltaiques et vous gagnerez de l'argent ». « Des gens veulent faire des choses, mais c'est très cher et cela doit être sponsorisé », relève-t-il.
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« UN MEILLEUR RESSENTI EN CONFORT DE CHAUFFAGE »
Il ne croit pas si bien dire. Après avoir répondu à un appel à projets de l'Agence de la transition écologique (Ademe) et de GRDF (Gaz, réseau et distribution France), l'office public de l'habitat de Montpellier Méditerranée Métropole (22.000 logements sociaux) a été retenu pour expérimenter trois piles à combustibles. L'installation et la mise en service ont coûté 28.100 euros hors taxe, dont 5.300 euros de reste à charge, soit le prix de quatre chaudières neuves. Il faut y ajouter 2.000 euros de subventions de l'Ademe pour le surcoût de l'entretien.
« Cela reste indolore pour les locataires. L'idée est de regarder comment se comportent les piles à terme », affirme le directeur de la politique de la ville et de la proximité d'ACM Habitat.
« Les trois familles sont ravies. Elles ont un meilleur ressenti en confort de chauffage grâce à une installation performante et à un thermostat plus adaptable, de même que leur facture d'électricité a diminué de 33% en un an », assure encore Julien Prieur.
30 LOGEMENTS TRUFFÉS EN CAPTEUR À BELFORT
Une initiative qui fait des émules jusque dans le territoire de Belfort. Le bailleur social départemental Territoire Habitat (11.300 logements sociaux) est actuellement en train de référencer ce qui existe sur les plans académiques et économiques de façon à lancer un marché d'innovation en mai-juin. Suivra un marché de construction au premier semestre 2022 pour ériger deux bâtiments de 15 habitats chacun, l'un passif, le second alimenté en hydrogène.
Les deux immeubles seront truffés en capteurs pour mettre l'ensemble des données à disposition des chercheurs et des universités partenaires. Une opération estimée à 4,5 millions d'euros dans le cadre du le programme « Territoires d'innovation » porté par les agglomérations du Grand Belfort et du pays de Montbéliard. « Toute la partie machine devrait ainsi être prise en charge », considère son directeur général.
« Nous capterons les énergies (soleil, vent, pluie, neige, glace) avec des panneaux hybrides sur le toit avant de la transmettre à une pompe à chaleur (PAC) dont le surplus sera transmis à un électrolyseur qui transformera l'énergie en hydrogène avant d'être stocké pour une utilisation avec une pile à combustible reliée à une PAC avant retour au bâtiment. L'idée : stocker l'été pour la pomper l'hiver et alimenter en électricité et en eau chaude le bâtiment », promet déjà JeanSébastien Paulus.
PRODUIRE DE L'ÉNERGIE SUR PLACE
Ce mouvement va-t-il s'accélérer dans un contexte où la nouvelle réglementation des bâtiments neufs, dite « RE2020 » ouvre la possibilité de recourir au gaz vert dans l'habitat en lieu et place du gaz naturel qui alimente encore trois quarts des bâtiments neufs et la majorité des maisons et immeubles existants ?
« Entre les retards sur la performance énergétique des bâtiments et les accélérations brutales sur les choix de critères, cela crée beaucoup d'incertitudes dans la filière », juge le président de Sylfen, spécialiste de l'hydrogène et de la pile à combustible.
« Nous passons d'une réglementation thermique à une réglementation prenant mieux en compte la réalité de la consommation d'énergie et le carbone : cela va dans le bon sens mais crée des mécanismes de calcul extrêmement compliqués et peu lisibles », poursuit Nicolas Bardi.
Dans les villes moyennes de même que dans le périurbain, « cela a un vrai intérêt de privilégier des énergies électriques locales et de piloter en temps réel la consommation », estime le grenoblois. Pour lisser les pointes, « on peut choisir le moment où l'on achète de l'électricité, moins chère ou moins polluante » ou « on peut en produire sur place en cogénération pour accompagner le développement du gaz vert ».
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VISER LE MÊME PRIX QU'UNE CHAUDIÈRE ACTUELLE
« L'hydrogène va favoriser le déploiement d'électricité verte car il contribuera à stabiliser le réseau électrique entre l'offre et la demande », confirme le directeur de l'innovation du fabricant BDR Thermea France.
« Utilisant les capacités de transport et de stockage du réseau gazier, il va permettre de limiter l'augmentation de capacité des réseaux électriques. Il offre de la flexibilité, de la souplesse », considère Claude Freyd.
Assurant depuis juin 2019 le chauffage d'un bâtiment collectif à partir d'hydrogène vert près de Rotterdam (Pays-Bas), il s'apprête à fournir une chaudière 100% hydrogène à la ville de Châteauneuf (Loire). En termes d'installation, de maintenance, de performance et de sécurité, il s'agit d'un produit identique à une chaudière fonctionnant au gaz naturel, avec des installateurs formés et certifiés pour ce combustible. « Quand nous aurons atteint la vitesse de croisière au niveau commercial, on vise le même prix qu'une chaudière actuelle », dit-il encore.
UN PRODUIT HAUT DE GAMME LIMITÉ À UN MARCHÉ PLUTÔT RESTREINT
L'industriel allemand Viessmann y travaille également, revendiquant avoir été l'un des premiers à se lancer à l'échelle industrielle dans la fabrication et la commercialisation de piles à combustibles... « essentiellement sur le schéma allemand grâce à des subventions », confie un porte-parole du groupe. « [Le dirigeant] Max Viessmann s'engage personnellement. Il est membre d'un groupe de travail allemand sur l'hydrogène et d'un groupe de travail international sur la décarbonation des bâtiments », fait-on aussi savoir à La Tribune.
Au siège d'Allendorf (Hesse), une équipe de recherche et développement travaille ainsi sur des brûleurs à hydrogène pour qu'à horizon 2025, tous les appareils fonctionnant au gaz soient compatibles. Cela devrait toutefois rester un produit haut de gamme limité à un marché plutôt restreint, tempère cette même source. En attendant, le fabricant est en train d'exploiter les retours techniques et le comportement des usagers déjà équipés.
Produit à partir de gaz ou d'énergies renouvelables, avec la possibilité d'être stocké avant d'être restitué, l'hydrogène s'affirme donc comme un élément moteur du verdissement des logements, à condition d'être démocratisé financièrement. Il serait temps : toutes sources confondues, le chauffage, l'eau chaude et la climatisation, c'est-à-dire le confort thermique d'un bâtiment, représentent près de 40% des consommations d'énergies primaires en Europe, devant les transports.
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