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Les sites d'approvisionnement – ici la station-service de Hunzenschwil (AG) – devraient se démocratiser pour les camions puissent rouler à l'hydrogène.
© OBS/COOP, CHRISTOPH KAMINSKI

Énergie

Un vent nouveau autour de l’hydrogène

Des start-up et PME proposent des solutions à partir de piles à combustible à hydrogène. Cette technologie vise aussi bien les cabanes de montagne, les voitures de course, les camions que les bateaux

A 2928 mètres d’altitude, la cabane de montagne des Dix – point de départ de nombreuses randonnées entre Chamonix et Zermatt – teste un nouveau système d’efficience énergétique pour devenir le premier refuge totalement autonome. Pour y parvenir, l’énergie thermique et électrique, produite par des panneaux photovoltaïques, sera stockée sous forme d’hydrogène durant l’été et réutilisée selon les besoins en hiver.

L’objectif est de produire et stocker environ 3 MWh d’énergie renouvelable sous forme d’hydrogène pour s’affranchir totalement de l’apport d’énergie fossile. Une campagne de financement participatif a été lancée sur la plateforme Wemakeit dans le but de récolter 300 000 francs qui participeront au financement du projet, dont le démarrage est prévu au printemps 2019.

Cette opération de crowdfunding, qui sera clôturée à la fin de la semaine, peine pourtant à motiver les investisseurs. Lundi, 1200 francs seulement avaient été collectés auprès de six contributeurs. Les initiateurs ne veulent pas encore baisser les bras.

«Avec le projet de la cabane des Dix, le stockage d’énergie renouvelable deviendra saisonnier, évitant ainsi d’acheminer par hélicoptère du gaz ou du diesel à 3000 mètres d’altitude. Il s’agit d’un projet unique, qui permettra, pour la première fois dans l’histoire des cabanes de montage, une autonomie énergétique de 100%», s’enthousiasme Philippe de Kalbermatten, l’architecte chargé du projet.

En vidéo: l'innovation dans la mobilité

GRZ Technologies

La start-up valaisanne GRZ Technologies, qui est à l’origine de la technologie, a été cofondée par Noris Gallandat, Claude Ruch et Andreas Züttel. Elle a développé un procédé pour stocker, grâce à un alliage de métaux, le surplus d’énergie solaire produite durant l’été sous forme d’hydrogène afin de l’utiliser l’hiver sans passer par le réseau. «Notre savoir-faire permet de stocker une densité d’hydrogène largement supérieure à une bonbonne classique sans danger d’explosion», note Noris Gallandat, qui espère déployer cette technologie dans d’autres domaines tels que la mobilité.

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Voiture de course

Le principe de la pile à combustible n’est pas neuf, pourtant il a fallu attendre longtemps avant que soient mises en place des applications concrètes que l’on voit apparaître aujourd’hui au compte-goutte. Les piles à combustible ont l’avantage de stocker trois fois plus d’énergie qu’une batterie lithium-ion et disposent d’une meilleure autonomie. Contrairement aux piles classiques, elles ne se déchargent pas si l’on ne s’en sert pas. Elles supportent de fortes variations de température et peuvent avoir une longue durée de vie. En outre, elles ne rejettent que de la vapeur d’eau.

La pile à combustible n’a jamais cessé de faire l’objet de recherches. Quelques start-up et PME romandes offrent aujourd’hui un second souffle à cette technologie. A Fribourg, par exemple, la société Swiss Hydrogen, rachetée en décembre 2017 par le groupe français Plastic Omnium, s’est spécialisée dans le développement, la fabrication et l’intégration de technologies en lien avec l’hydrogène. De nombreuses applications sont concernées, allant des véhicules électriques et bateaux solaires aux centrales stationnaires.

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De son côté, la société GreenGT, créée il y a dix ans à Aclens (VD), présentera en septembre sa quatrième voiture de sport, la H2 Speed, développée en collaboration avec Pininfarina. Cette voiture roulera sur les circuits grâce à un moteur électrique-hydrogène. «Seule de la vapeur d’eau sera rejetée dans l’atmosphère, précise Jean-François Weber, cofondateur de GreenGT. Grâce à cette vitrine technologique dans les véhicules sportifs, nous souhaitons désormais proposer différentes solutions de propulsion électrique de haute puissance pour l’industrie et les véhicules lourds.»

«La pile à combustible est une alternative complémentaire à la technologie de batterie traditionnelle. L’autonomie et le temps de recharge des véhicules électriques à pile à combustible avoisinent ceux d’une voiture à essence, à la différence qu’ils n’émettent pas la moindre émission de CO₂», ajoute Hubert Girault, professeur d’électro-chimie à l’EPFL Valais et directeur d’Electromobilis, un laboratoire qui développe des batteries de grande capacité pour la recharge rapide des voitures électriques.

Difficultés dans l’approvisionnement

Le problème actuel réside dans l’approvisionnement et la possibilité de produire de l’hydrogène, à savoir réaliser l’électrolyse de l’eau en utilisant de l’électricité produite de manière renouvelable. En Suisse, les stations-services se comptent sur les doigts d’une main. En octobre 2016, le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa) avait mis en service à Dübendorf (ZH) la première station à hydrogène avec une pression adaptée aux voitures (700 bars). Un mois plus tard, Coop inaugurait à Hunzenschwil (AG) une station-service à hydrogène publique. «Le Relais du Saint-Bernard étudie actuellement une station de recharge», se réjouit Hubert Girault.

«On attend que les sites d’approvisionnement se démocratisent pour que les camions puissent rouler à l’hydrogène. Heureusement, cela devrait petit à petit changer», applaudit Jean-François Weber, cofondateur de GreenGT, qui a signé un contrat avec Carrefour en France afin d’équiper plusieurs camions en hydrogène. En mai dernier, Avia, Coop, Coop Mineraloel, Migros, Migrol, Agrola et Fenaco avaient également annoncé vouloir alimenter leurs véhicules avec de l’hydrogène d’ici à 2023. Ensemble, les sept entreprises exploitent plus de 1500 stations-services et disposent d’environ 1700 poids lourds. Elles se disent en mesure de gérer conjointement le développement d’une infrastructure de distribution d’hydrogène à l’échelon national.

«Dans un petit pays comme la Suisse, la voiture électrique suffira. Toutefois, on verra de plus en plus de taxis, camions ou bus à hydrogène, qui ont l’avantage d’être silencieux, de ne pas polluer et de pouvoir être rechargés très rapidement», conclut Hubert Girault.


Un marché dominé par le lithium-ion

Les batteries sont indispensables au fonctionnement d’appareils électroniques portables, à certains véhicules ou pour le stockage d’énergies renouvelables. Les batteries lithium-ion se sont largement imposées, notamment dans les appareils portables. D’autres technologies existent qui ont toutes leurs caractéristiques spécifiques, à l’exemple des cellules au titanate de lithium (LTO) que développe notamment le groupe Leclanché à Yverdon-les-Bains (VD).

Après une contraction de son activité, Leclanché repart sur d’importants projets de développement et prévoit de recruter une cinquantaine de personnes et de porter à terme son chiffre d’affaires à 120-130 millions de francs, contre 18 millions en 2017 et environ 50 millions attendus pour 2018. Le groupe, qui emploie 170 personnes, dont 70 à Yverdon-les-Bains, est en discussion avec un partenaire chinois pour un projet de coentreprise.

Toujours en matière de batterie, la société Renata à Itingen (BL), une filiale de Swatch Group fondée en 1952, est devenue leader dans la fabrication et la fourniture de piles boutons pour montres et autres produits électroniques. Elle produit des piles à lithium mais aussi des batteries à l’oxyde d’argent sans mercure.

Parallèlement, Belenos Clean Power à Bienne, une société de recherche détenue à 51% par Swatch Group, développe avec l’EPFZ une nouvelle batterie à base de vanadium qui vise à être 30% plus puissante que ses concurrentes. Au mois de mai, Belenos et le fabricant chinois de voitures et de motos Geely ont signé une déclaration d’intention commune concernant l’utilisation de la nouvelle technologie de batterie.

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