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Des scooters qui roulent à l'hydrogène : comment ça marche ?

Deux roues, un guidon, des phares. Vu de l'extérieur, le AM1 Powered by Stor-H  est un joli scooter, mais il ne semble guère différent des engins existants. Ce modèle développé par le français Mob-ion et mis en avant par le gouvernement le 7 juin sort toutefois de l'ordinaire : il carbure à l'hydrogène. Cette technologie intéresse de plus en plus de constructeurs (Segway par exemple prévoit de sortir d'ici 2023 une moto électrique à hydrogène).

Mais quel est l'intérêt exactement d'alimenter ces engins avec de l'hydrogène, par rapport aux thermiques et à l'électrique  ?

Comment fonctionne un scooter à hydrogène ?

Un scooter à hydrogène comme celui de Mob-ion utilise des cartouches amovibles d'hydrogène et une pile à combustible pour produire l'énergie électrique qui lui permet de rouler. « La molécule d’hydrogène va se combiner à l’oxygène capté dans l’air ambiant au coeur de la pile à combustible. Cette opération dite d’électrolyse inverse produit de l’électricité grâce aux mouvements des électrons qui entrent en jeu », précise la publication consacrée à cette innovation sur le site du gouvernement.

Les cartouches des scooters sont généralement pensées pour être amovibles. Celles du scooter Mob-ion font la taille d’une grande canette et peuvent s'installer et se retirer en quelques secondes.

Quel est l'intérêt d'un scooter à hydrogène ?

Utiliser de l'hydrogène ne génère aucune émission de gaz à effet de serre. Et il existe un procédé permettant de ne pas en générer non plus lors de sa fabrication : la décomposition de l’eau. Le principe est simple, explique le CEA: il s'agit de « dissocier les atomes de dioxygène et de dihydrogène combinés dans les molécules d’eau (selon la réaction H2O -> H2 + 1/2 O2) ».

Le procédé le plus courant pour effectuer cette dissociation est l’électrolyse : la décomposition chimique de l’eau en dioxygène et dihydrogène sous l’action d’un courant électrique. Dès lors que l’électricité utilisée provient de filières vertes (solaire, éolien, etc.) et pas de centrales de charbon, la fabrication de l'hydrogène n'aura pas généré d'émission de CO2. On peut alors parler d'hydrogène vert.

Autre avantage des scooters à hydrogène : les cartouches se rechargent et se recyclent bien. Mob-ion indique ainsi que les cartouches prévues pour le modèle qu'il développe peuvent se recharger des milliers de fois, durent plus de dix ans et sont entièrement recyclables une fois arrivées en fin de vie.

L'hydrogène a d'autres avantages pour lui, notamment le fait qu'il se stocke facilement. Il peut être transporté « sous forme gazeuse dans des pipelines, ou liquide par des bateaux » note l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE). La transformation permettant de produire de l’hydrogène grâce à de l’eau et de l’électricité est par ailleurs réversible. L’hydrogène peut donc servir à stocker de l’électricité qu’il sera possible de récupérer grâce à des piles à combustible.

Selon l'IEA, l’hydrogène vert permettrait d'améliorer la qualité de l’air et de renforcer la sécurité énergétique des pays qui le produisent. De nombreux pays, notamment la France, ont d'ailleurs décidé de développer fortement ce secteur. Paris a ainsi annoncé à l'automne dernier un plan hydrogène vert de 7 milliards d’euros afin de bâtir, sur son sol, toute une filière industrielle.

Quels sont les défis à relever dans ce domaine ?

Ces scooters n'ont d'intérêt que s'ils utilisent de l'hydrogène vert, c'est-à-dire de l'hydrogène dont la fabrication n'a pas entraîné l'émission de CO2. Or comme nous vous l'expliquions il y a peu, la grosse majorité de l'hydrogène est produite à l'heure actuelle par un procédé appelé reformage, qui génère des émissions de CO2. C'est principalement lié au fait que l'hydrogène vert coûte plus cher à produire (2,5 à 5,5 euros par kilo contre 1,5 euro par kilo dans l'UE pour l'hydrogène gris  rel="noopener" target="_blank">selon le Citepa).

La situation évolue dans le bon sens. Daniel Hissel, directeur adjoint de la Fédération de Recherche Hydrogène (FRH2) du CNRS note ainsi dans Capital que « depuis 2002-3, le prix des piles à combustible a été divisé par 50, et la performance améliorée d’autant. » L’Agence Internationale de l’Énergie estime également que les coûts de l’hydrogène vert vont baisser dans la décennie à venir, grâce à la massification de la production et à la baisse du coût des énergies renouvelables nécessaires à sa production. Il reste cependant encore du chemin à parcourir pour rendre l'hydrogène vert compétitif.

D'autres secteurs vont par ailleurs certainement se tourner vers l'hydrogène vert pour se décarboner -- le fret ou la sidérurgie par exemple. Si la production ne parvient pas à satisfaire la demande, il sera donc important de bien prioriser les besoins, et de privilégier les domaines n'ayant pas d’autres options que l’hydrogène pour réduire leurs émissions.

Si les scooters à hydrogène se développent, il faudra enfin mettre en place les infrastructures de recharges adéquates. Le scooter développé par Mob-ion permet de changer les capsules d'hydrogène de l'engin en quelques secondes. Mais il faut bien sûr pour cela avoir des distributeurs de cartouche dans son périmètre. Le scooter à hydrogène de Mob-ion ne peut en effet embarquer que 2 à 3 cartouches offrant chacune 15 km d'autonomie. Heureusement, l'infrastructure de recharge imaginée par le constructeur semble plutôt simple à mettre en place : pas besoin de construire une station-service, il suffirait de disséminer des distributeurs de cartouches pleines d'hydrogène, avec un compartiment permettant de  récupérer les modules vides.