Un vecteur d’énergie et d’opportunités pour décarboner nos activités.
La nécessité de décarboner les économies met au premier plan l’utilisation de l’hydrogène comme nouveau vecteur d’énergie.
Construction, énergie et concessions : tous les grands métiers du Groupe sont concernés et investis dans les différentes étapes de la chaîne de valeur de l’hydrogène : production, stockage, distribution et usages. Pour contribuer au développement de la filière et à l’innovation, VINCI a d’ailleurs lancé, en 2021, et avec l’aide de partenaires internationaux, le plus grand fonds d’investissement dédié à l’hydrogène décarboné.
Chez Leonard, plateforme de prospective et d’innovation de VINCI, un groupe de réflexion étudie quant à lui les perspectives offertes par ce nouvel « or vert ».
Qu’est-ce que l’hydrogène ?
L’hydrogène (H) est l’atome le plus abondant de l’univers, mais il n’existe quasiment pas à l’état pur - seul.
Il est toujours lié à d’autres éléments chimiques comme dans l’eau (H2O), dans les hydrocarbures (CxHy) ou encore dans les organismes vivants. Extraire l’hydrogène de ces ressources primaires nécessite de l’énergie. Actuellement, la majeure partie de l’hydrogène mondial est produite à partir d’énergies fossiles, qui libèrent du carbone dans l’atmosphère : on parle d’hydrogène gris.
L’hydrogène est actuellement utilisé dans de nombreuses industries : raffinerie, métallurgie, verre, électronique, textile, engrais, mais également dans le secteur aérospatial… Et le sujet n’a rien de neuf chez VINCI ! Au travers de Cegelec Space (VINCI Energies), partenaire historique de la base spatiale de Kourou, en Guyane, le Groupe dispose de plus de 50 ans d’expérience dans les systèmes fluides liés à l’hydrogène : le carburant des fusées Ariane.
Plus de 90 millions de tonnes d’hydrogène sont produites par an, à plus de 95 % à partir de procédés fortement carbonés.
1 300 millions de tonnes, c’est la production mondiale d’hydrogène estimée pour 2050 par Bloomberg.
Les modes de production de l’hydrogène
Production totale 2021 : 94 Mt
En millions de tonnes
| Sources | Mt |
|---|---|
| Charbon : hydrogène noir | 17,9 |
| Pétrole : hydrogène noir | 17,0 |
| Gaz naturel : hydrogène gris | 58,3 |
| Électricité : hydrogène jaune | 0,38 |
| Autres : | 9,0 |
L’hydrogène : le chaînon manquant de la transition énergétique ?
Afin d’atteindre les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat et de contenir le réchauffement climatique en dessous de deux degrés Celsius, il est nécessaire d’abandonner les énergies fossiles tels que le pétrole, le charbon et le gaz naturel. Cela suppose de trouver des solutions de substitution. Parmi ces dernières : les énergies renouvelables – le solaire et l’éolien en tête. Même si elles se développent rapidement, leur nature intermittente ne permet pas de couvrir l’ensemble des besoins énergétiques mondiaux.
L’hydrogène pourrait contribuer à pallier cette intermittence. Aux côtés d’énergies déjà installées comme le nucléaire, il compte parmi les candidats les plus prometteurs pour incarner ce « chaînon manquant » de la transition énergétique.
« Désormais tout le monde réalise la révolution que représente l’hydrogène. Son développement s’accélère et nous sentons bien que les choses sont en train de se cristalliser »
Xavier Huillard, président-directeur général de VINCI.
Les atouts de l’hydrogène sont nombreux. Tout d’abord, il présente le plus fort rapport énergie/masse. En d’autres termes : un kilogramme d’hydrogène libère trois fois plus d’énergie qu’un kilogramme d’essence. Sous forme de dihydrogène (H2), il peut être stocké et transporté comme n’importe quel autre gaz, et servir d’énergie primaire en étant brûlé dans des chaudières, moteurs et turbines – une combustion qui émet non pas du CO2, mais de la vapeur d’eau. Il permet également d’alimenter des piles à combustible pour produire de l’électricité ou d’offrir des solutions de stockage d’énergie aux parcs éoliens et photovoltaïques. Il peut également entrer dans la composition d’hydrocarbures en étant combiné avec du carbone (CO ou CO2) alors prélevé dans l’atmosphère ou dans les fumées industrielles. Ces hydrocarbures sont alors considérés « bas carbone », car ils utilisent du carbone déjà émis par d’autres industries.
L’utilisation d’hydrogène à grande échelle nécessite cependant de lever d’importants verrous financiers, réglementaires et technologiques. Le principal défi réside dans sa production en quantités suffisantes et à un prix raisonnable via des procédés non-émetteurs de CO2.
De nombreux gouvernements ont décidé de faire de l’hydrogène décarboné l’un des piliers de leurs stratégies de transition énergétique. C’est notamment le cas en Europe, qui affiche, via ses principaux membres, la volonté d’être pionnière dans le développement de la filière. La stratégie publiée par la Commission européenne en juillet 2020 prévoit de faire passer la part de l’hydrogène dans le mix énergétique de l’Union européenne de 2 % actuellement à 13 ou 14 % en 2050.
VINCI est positionné sur l’ensemble de la chaîne de valeur de l’hydrogène
Production
VINCI Construction a rassemblé, sous l’égide d’une nouvelle marque Hyfinity, tous ses savoir-faire nécessaires aux projets de conception-construction d’unités de production d’hydrogène décarboné. Elle livre des projets clés en main à ses clients, producteurs d’énergie ou grands industriels.
VINCI est partenaire et actionnaire de Genvia, société créée en 2021 à l’initiative du CEA (Commissariat à l’énergie atomique) et de Schlumberger dont l’objectif est d’industrialiser une technologie prometteuse d’électrolyseur à haute température.
VINCI fait également partie des 30 industriels qui ont lancé HyDeal Ambition en 2021. Il s’agit de préparer la future filière européenne d’hydrogène décarboné produit au prix des énergies fossiles.
Stockage, transport et distribution
Des filiales spécialisées du Groupe comme Geostock sont en mesure de proposer aux industriels, énergéticiens et États de stocker leur hydrogène décarboné. Actuellement, un quart des énergies fossiles produites est stocké en permanence, notamment pour les réserves stratégiques des États. Le stockage de l’hydrogène en réservoirs ou dans des cavernes est un enjeu majeur de la filière.
Usages
Grâce à son profil d’intégrateur, combinant la connaissance des processus industriels et la maîtrise des grands systèmes fluides et de l’électricité, VINCI Energies est idéalement positionné pour accompagner la transition énergétique des industries.
Sur les routes, l’arrivée prochaine de véhicules à hydrogène lance un nouveau défi : celui du ravitaillement de ces véhicules sur les aires de services. Chez VINCI Autoroutes, des projets de stations de distribution d’hydrogène vert se multiplient.
Le secteur aéronautique compte également sur l’hydrogène pour réduire son empreinte carbone. De nombreuses expérimentations sont en cours sur les infrastructures aéroportuaires gérées par VINCI Airports. À l’aéroport de Lyon – Saint Exupéry, au sein d’un partenariat avec Airbus et Air Liquide, les équipes travaillent à la mise en place d’installations d’hydrogène décarboné : gazeux dans un premier temps, pour alimenter la mobilité lourde (côté ville et côté piste) à raison d’une capacité de 2 tonnes par jour à l’horizon 2025 ; et liquide dans un second temps, pour ravitailler les futurs aéronefs à horizon 2035. Au Japon, trois stations d’hydrogène sont déjà en fonctionnement dans les aéroports du Kansai gérés par VINCI Airports, dont une qui alimente les chariots élévateurs utilisés pour les opérations cargo. Au Chili, les équipes étudient l’installation d’une station d’hydrogène gazeux pour servir les besoins à venir au sein de l’aéroport et sa région.