Solutions à base d’hydrogène

Une pile à combustible convertit l'hydrogène en eau en utilisant l'oxygène de l'air ambiant. Pendant cette réaction chimique, de l'énergie électrique est générée, alimentant ensuite les moteurs électriques.

L'ensemble du système se compose d'une pile de piles à combustible, d'un réservoir d'hydrogène (350 bars), d'une unité de stockage d'énergie sous la forme d'une batterie tampon plus compacte et d'un ventilateur. La batterie sert à stocker temporairement l'excès d'énergie, qui n'est pas immédiatement nécessaire ou qui est récupérée par récupération, la rendant rapidement disponible pour les charges de pointe. Le système, conçu dans un châssis de dimensions comparables à une batterie au plomb traditionnelle, peut être installé relativement facilement et avec des modifications minimales dans un chariot élévateur électrique conventionnel.

Il existe diverses méthodes pour produire de l'hydrogène, la reformage du gaz en est un exemple. L'électrolyse est considérée comme la méthode la plus respectueuse de l'environnement. Pendant ce processus, l'eau est divisée en hydrogène et en oxygène en appliquant de l'électricité.

Lorsque l'électricité utilisée provient de sources d'énergie renouvelable, le résultat est appelé 'hydrogène vert'. Ce type d'hydrogène est réputé pour son caractère particulièrement respectueux de l'environnement.

Lors de la livraison, 1 kg d'hydrogène gris peut coûter entre 5 et 7 euros. Cela prend déjà en compte les coûts logistiques relativement élevés.

Selon une étude du Hydrogen Council en collaboration avec McKinsey, le prix pour de nombreuses applications pourrait baisser jusqu'à 50%. Cela s'explique principalement par une demande plus importante et des processus de production optimisés.

L'investissement initial dans les chariots élévateurs à hydrogène est plus élevé que dans les batteries au plomb ou les batteries lithium-ion, car la technologie est encore relativement nouvelle. L'investissement dans une batterie au plomb est d'environ 125 euros par kWh. Pour le lithium-ion, c'est un peu moins de 500 euros, mais cela était encore largement supérieur à 1000 euros il y a quelques années.

Pour l'hydrogène, l'investissement par kWh est actuellement d'environ 3000 euros, mais on s'attend à ce que cela baisse rapidement, tout comme pour le lithium-ion, à mesure que la technologie est plus largement adoptée. Surtout lorsque les chariots élévateurs sont utilisés 24 heures sur 24 et s'il s'agit de toute la logistique à l'hydrogène.

L'hydrogène gris provient du pétrole et coûte en moyenne 6 euros. L'hydrogène bleu est similaire à l'hydrogène gris, mais avec une compensation en CO₂, et a un prix de 8 euros. L'hydrogène vert est produit par électrolyse avec de l'électricité verte, telle que celle générée par l'énergie solaire, et coûte 12 euros. L'hydrogène rose est principalement issu de l'énergie nucléaire, notamment aux États-Unis.

De nombreuses personnes pensent que l’hydrogène fonctionne avec un moteur à combustion et qu’il ne peut dès lors pas être utilisé en intérieur, par exemple dans un entrepôt. Ce n’est toutefois pas le cas. Les véhicules à hydrogène fonctionnent comme suit : dans la pile à combustible, l’hydrogène (H) issu du réservoir entre en contact avec l’oxygène (O₂) présent dans l’air. La réaction entre les deux matières produit de l’électricité qui permet d’alimenter le moteur électrique. La pile à combustible ne libère rien d’autre que de l’eau (H₂O) et de la chaleur. Aucun combustible n’est donc brûlé et aucune substance nocive n’est libérée. 

Comme tous les combustibles, l’hydrogène comporte des risques. Ils ne sont toutefois pas plus importants que ceux du GPL lorsque le matériel utilisé est certifié et entretenu par un spécialiste. Officiellement, l’hydrogène est classé comme « hautement toxique et explosif » (classe 2.1). Cette matière inflammable doit être conservée dans des conditions strictes. Dans la pratique, le danger d’explosion est rare, car l’hydrogène est un gaz léger qui monte dans l’air au lieu de s’accumuler juste au-dessus du sol. L’essence et le GPL sont d’ailleurs eux aussi légèrement inflammables. Si l’on analyse le nombre d’accidents survenus lors de la première moitié du siècle précédent, alors que l’hydrogène était notamment très utilisé pour le chauffage et l’éclairage dans les villes de Belgique, on voit que le gaz a proportionnellement causé plus d’accidents que l’hydrogène.

Il est prévu d’étendre l’infrastructure routière rapidement afin de pouvoir y accueillir plus de voitures et de poids lourds à hydrogène. En ce qui concerne la manutention, il est relativement simple d’installer une infrastructure de stockage et une station de remplissage sur site. Certaines entreprises l’ont d’ailleurs déjà fait pour le GPL ou le diesel. La disponibilité de l’hydrogène ne pose aucun problème en Belgique. Il y est produit en quantité bien suffisante, et le réseau de distribution du gaz d’hydrogène y est bien étendu.

La durabilité est bien sûr un facteur majeur, mais l’hydrogène présente également un avantage logistique et financier non négligeable. Il est donc particulièrement bénéfique pour les opérations logistiques complexes et de grande envergure. Si les batteries entraînent de nombreux tracas, car elles doivent être régulièrement entretenues et demandent beaucoup de discipline de la part des collaborateurs, les véhicules à hydrogène sont plus pratiques : ils s’adaptent mieux aux processus complexes qui enchaînent mouvement et immobilité.