L'éclosion du marché de la voiture électrique à batterie "prépare le terrain" à l'avènement des technologies de l'hydrogène et des piles à combustible, estiment des chercheurs du CEA, qui tablent sur des "marchés de niche" pour convaincre de leur rentabilité.
L'hydrogène présente le grand intérêt, comme combustible, de ne pas produire de CO2 générateur d'effet de serre, un bon point pour le climat. Mais si les performances des technologies de l'hydrogène ont bien progressé depuis les années 90, elles doivent aussi démontrer leur faisabilité économique.
"Nous avons une approche intégrée", depuis la réalisation des matériaux et composants, jusque la pré-industrialisation, a plaidé Florence Lambert, chef du département de l'électricité de l'hydrogène pour les transports au CEA-Liten (Grenoble), au cours d'une rencontre avec la presse à Paris.
Le CEA-Liten a ainsi entrepris de se doter d'une plate-forme pour la conception et la fabrication de piles à combustibles, ouverte à ses partenaires industriels. Les premiers "coeurs de pile" --le "point sensible" de la pile, qui conditionne sa durée de vie-- devraient être produits fin 2012.
Le "coeur de pile" concentre l'attention des chercheurs car il représente aussi une part importante (25%) du coût du système complet. C'est le catalyseur en platine qui fait monter l'addition.
Les chercheurs du CEA s'efforcent donc de réduire la charge en platine grâce à la "nanostructuration", une technologie qui permet de positionner le métal précieux précisément là où il est utile.
Les catalyseur "bi-métallique", utilisant le cobalt en association avec le platine, constitue une autre voie de recherche.
Promise depuis plusieurs années pour équiper les voitures de demain, la pile à combustible apparaît "complémentaire" du véhicule électrique équipé de batteries : elle permet d'augmenter l'autonomie qui leur fait défaut, explique Florence Lambert.
La voiture à hydrogène pour "Monsieur tout le monde" n'est pas pour "demain matin", tempère Nicolas Bardi, chef du département des technologies biomasse et hydrogène au CEA-Liten.
Les chercheurs tablent plutôt sur des "applications de niche", telle que le voilier "Zéro CO2" qui combine un panel d'énergies propres.
Florence Lambert cite aussi l'aéronautique, avec de petits avions électriques associant une batterie pour la puissance et une pile pour l'autonomie.
"On sent décoller un marché", assure-t-elle, évoquant des "bulles d'hydrogène", autour des ports, où l'on peut trouver une production locale d'hydrogène, ou des aéroports, familiers de la gestion des gaz.
Reste encore à produire de l'hydrogène "de manière verte". "Sinon ça ne sert pas à grand-chose", relève Nicolas Bardi.
La quasi-totalité de l'hydrogène produit aujourd'hui, essentiellement pour des applications industrielles (chimie et raffinage), provient de la décomposition d'hydrocarbures, des procédés qui émettent du CO2 en quantité importante.
Une filière hydrogène propre suppose donc le développement d'une production d'hydrogène "vert", sans émission de gaz à effet de serre.
Les chercheurs du CEA-Liten privilégient les procédés d'électrolyse (décomposition de l'eau en oxygène et hydrogène avec un courant électrique) "haute température".
"On en est au stade de la preuve de concept technico-économique", précise Nicolas Bardi, soulignant que l'électrolyse haute température consomme moins d'électricité, pour une même quantité d'hydrogène produit.
Le CEA possède 16 brevets sur cette technologie et espère pouvoir développer une application pré-industrielle en 2015.