Le mythe de l'économie hydrogène de Jeremy Rifkin (par Amar Bellal*)

Partir d'une vision idéologique pour façonner la réalité jusqu'à réécrire les lois de la physique et de la thermodynamique, et ce, afin de conforter l'idéologie de départ : voilà un des grands drames d'aujourd'hui.

© Fredo Coyère © Fredo Coyère

Partir d'une vision idéologique pour façonner la réalité jusqu'à réécrire les lois de la physique et de la thermodynamique, et ce, afin de conforter l'idéologie de départ : voilà un des grands drames d'aujourd'hui.

La vision de « l’économie hydrogène », chère à l’économiste Jeremy Rifkin, est un summum du genre. Suivons son raisonnement et montrons comment des idées qui sont distillées aujourd’hui dans les plus hautes sphères du pouvoir, en France et en Europe, se révèlent être complètement fausses.

L’énergie et internet

L’analogie courante avec Internet s’explique par le fait que dans la tête de beaucoup, l’énergie ressemble à de l’information. Cela se comprend, car l’énergie est difficile à définir : on peut se brûler, sentir une décharge électrique, constater un mouvement, mais elle n’est jamais palpable en tant que tel, un peu comme l’information. Mais attention, on va le voir, la comparaison s’arrête strictement là.
De plus, Internet exerce une véritable fascination : partage des savoirs à l’échelle de la planète, support en apparence complètement dématérialisé, semblant échapper à certaines des logiques capitalistes… Et tout est déjà en place pour cette analogie trompeuse Internet/énergie. Qui joue alors le rôle des ordinateurs ? Ce sont les bâtiments à énergie positive, chacun avec son panneau solaire et sa petite éolienne, ou son unité de production de biogaz s’il s’agit d’un quartier. Et qui pour les messages électroniques et autres informations numériques, indispensables à Internet ? C’est tout trouvé, les flux d’énergie qu’on s’échange : électricité, hydrogène, gaz, qu’on produira depuis nos bâtiments à énergie positive. Et la toile et ses interconnexions ? C’est le réseau électrique déjà bien réel qui se charge de support. Le tout, piloté, régulé par des Smartgrid, systèmes informatiques qui constituent le réseau intelligent dans le jargon des électriciens, qui arbitrera à tout moment s’il vaut mieux affecter l’énergie produite à recharger les batteries de votre voiture électrique ou à faire fonctionner la machine à laver, ou encore la vendre à votre voisin si vous la produisez en surplus… Il pourra aussi décider de vous couper l’électricité lorsqu’il n’y a pas assez de vent ou de soleil. Tout cela dépend de la météo, il faut préciser que Rifkin propose une électricité 100 % renouvelable. C’est possible, nous dit-il, grâce à l’hydrogène comme moyen de stockage de l’électricité pour pallier l’intermittence du vent et du soleil. Voyons en quoi cette vision est erronée.

L’hydrogène

La technique de production d’hydrogène est connue depuis très longtemps, si elle ne s’est pas généralisée comme moyen indirect de stockage de l’électricité, c’est qu’il y a de réelles difficultés techniques pour passer à la grande échelle : réseaux de transport, pression importante pour conditionner le gaz, réservoirs de dimensions rédhibitoires, faible rendement, matériaux rares nécessaires à la technologie (platine). Cette technique existe dans les laboratoires, pour des applications réservées aux véhicules spatiaux et dans quelques prototypes. Mais cela n’arrive pas à franchir la rampe de l’industrialisation pour des applications autres que les batteries miniatures pour petit appareil (pour les raisons précitées) et ce, depuis des dizaines d’années. Combien de bus fonctionnent à l’hydrogène dans le monde par exemple ? 100 000 ? 10 000 ? allez disons 1 000 ?... non : 47, sur toute la planète en 2010, soit même pas un exemplaire par pays. Et les rares projets de voitures électriques utilisant la pile à combustible (hydrogène donc) piétinent. Tout n’est pas fermé, les nanotechnologies changeront peut-être la donne, mais on le voit, on est très, très loin des promesses de « l’économie hydrogène » (J. Rifkin, L’économie hydrogène, 2002)

S’échanger de l’énergie comme on s’échange des messages électroniques ?

Toute transformation d’une forme d’énergie en une autre ne se fait jamais avec un rendement de 100 %. Pour l’électricité, le seul moyen de la stocker indirectement et massivement, c’est de remplir des barrages d’altitude d’eau au moyen de moteurs électriques. Lorsque cette eau redescend et fait tourner une turbine, elle restitue l’électricité initiale à hauteur de 70 %-80 %. C’est un excellent rendement dû à la technique utilisée et aussi à la taille du système STEP (station de transfert d’énergie par pompage). Les Suisses remplissent leurs barrages d’altitude en achetant de l’électricité  à la France la nuit (donc pas chère) et revendent cette électricité en la faisant redescendre dans les turbines le jour aux Italiens, comptabilisée en électricité hydraulique verte dans le bilan énergétique suisse. En effet, on arrive par ce biais à avoir des grosses « batteries » (= barrage) de 1 000 MW de puissance, très courant dans les Alpes, à comparer par exemple à la batterie de stockage par voie chimique inaugurée par EDF récemment à la Réunion : 1 MW seulement… Le problème c’est que la plupart des sites pour faire ce type de barrage sont saturés en Europe.

Alors qu’en est-il de l’hydrogène comme autre solution de stockage de l ‘électricité ? L’idée de Rifkin, qui n’est pas nouvelle, c’est le cycle de transformation suivant : électricité → énergie chimique (hydrogène) → électricité. En somme produire de l’hydrogène avec l’électricité en surplus de sources intermittentes, ce qui est une forme de stockage chimique de cette énergie, et au moment opportun, utiliser cet hydrogène dans une pile à combustible pour récupérer cette électricité. Le problème c’est qu’à chaque conversion d’énergie on en perd… S’agissant de la conversion : énergie électrique → énergie chimique (hydrogène), le rendement est de 75 %. Et concernant la restitution : énergie chimique → électricité, la compression de l’hydrogène se fait avec une perte de 10 % (donc rendement de 90 %), et quant au rendement de la pile à combustible, il est de 50 %. Si on fait le calcul : 0,75 multiplié par 0,9 multiplié par 0,5, le rendement global tombe à 0,33, c’est-à-dire 33 %. Loin des 70 % des STEP et surtout très très loin de ses capacités de stockage (1 000 à 10 000 fois moins d’électricité stockée). On perd donc les deux tiers de l’énergie à chaque fois qu’on stocke de l’énergie par ce biais. C’est un vrai gâchis alors qu’on sait que le renouvelable produit déjà peu d’électricité. Imaginez sur Internet l’envoi d’un message où le destinataire perd les 2/3 des informations, étonné, il le renvoie à son expéditeur qui en perd à nouveau les deux tiers du tiers restant : ce simple aller-retour de message aura fait perdre 90 % de l’information : l’énergie est donc loin d’être aussi magique qu’Internet… C’est d’ailleurs la raison pour laquelle les systèmes énergétiques ont été conçus pour subir le moins de conversions possibles. Le schéma classique c’est : production → consommation directe, et on s’arrête là, contrairement au schéma idéaliste : production → stockage → restitution → stockage → restitution → stockage etc., car dès le deuxième cycle, toute l’énergie aura été dissipée dans le processus de transformation.

Les bâtiments à énergie positive et la réalité des besoins

Il s’agit de bâtiments dont la production d’énergie (chaleur et électricité) est égale ou légèrement supérieure à zéro une fois les besoins en eau chaude, chauffage et électricité remplis. Et cela suppose le strict minimum en consommation électrique : l’éclairage simple et l’abandon de la plupart de nos équipements électroménagers et informatiques. De plus ce bilan est « lissé » sur toute l’année : il faut donc nécessairement faire appel au réseau électrique et donc à la production extérieure la nuit, en hiver ou en cas de météo capricieuse. Si on y ajoute les besoins en mobilité, remplir la batterie de sa voiture électrique par exemple pour aller travailler le lendemain, alors il s’agit d’une véritable escroquerie : aujourd’hui, sur toute la surface de la terre, il n’existe aucun, mais absolument aucun, bâtiment à énergie positive qui réponde à cette exigence. Des bureaux d’études ont mesuré la performance de bâtiments classés « énergie positive », ils ont constaté que la consommation annuelle en énergie pour satisfaire le besoin de mobilité de ses occupants sur une base de 20 km par jour, était 25 fois supérieure à la consommation du bâtiment en lui-même, tous postes confondus, bâtiment « bonne énergie » à Grenoble. Il manque donc un ordre de grandeur pour satisfaire l’unique besoin en mobilité... On le devine, à supposer que chacun dispose d’une telle maison individuelle « BEPOS » (Bâtiment à énergie positive), ultra-isolée et bardée de technologies, orientée plein sud, avec un ratio surface de façade et toiture par habitant très favorable, et en priant pour une météo clémente : et bien cela ne suffirait pas à couvrir tous les besoins, même basiques (un minimum de mobilité notamment, l’industrie, l’agriculture etc.). La difficulté est multipliée lorsqu’on pense aux zones de fortes densités où l’habitat collectif domine. Par exemple, pour Paris : combien d’habitants pour quelle surface de toiture disponible ? ou dit autrement : un immeuble de quatre étages avec vis à vis, comme c’est souvent le cas en ville, combien de locataires doivent se partager l’unique surface de la toiture du dernier étage ? Autre aspect, il a été calculé que l’énergie nécessaire à la fabrication de ces bâtiments très sophistiqués (l’énergie grise) est équivalente à près de 50 ans de fonctionnement du peu de production propre d’énergie de ces mêmes bâtiments. Quid donc de l’énergie nécessaire pour la fabrication de ces équipements ? En clair, avec ce système poussé à l’extrême, nous n’aurions plus rien à partager. Nous serions dans une situation de pénurie généralisée.

Il est évidemment souhaitable d’engager un vaste chantier de rénovation énergétique des bâtiments anciens et de construire massivement en norme BBC (bâtiment basse consommation), là n’est pas la question. Mais faire croire que les bâtiments de demain produiront suffisamment d’énergie pour faire tourner nos voitures, TGV, tramway, métro, tracteurs, camions, etc. et toutes les usines qui les fabriqueront, c’est clairement faux. En énergie, comme ailleurs, il faut savoir faire la différence entre 1, 10 et 100. Jeremy Rifkin n’est ni physicien, ni ingénieur et semble ignorer toutes ces données. Il est pourtant érigé en consultant sur ces questions hautement techniques auprès des collectivités et des grands d’Europe, et il exerce une influence idéologique grandissante à gauche : ce n’est pas bon signe et pas du tout à la hauteur des enjeux de la transition énergétique que nous voulons. 

*Amar Bellal est ingénieur,  Professeur agrégé de génie civil. Il a participé à l’élaboration de la brochure du PCF, Pour une transition énergétique réussie.

La Revue du projet, n° 22, décembre 2012
 

 

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