De la théorie à la pratique. Après avoir déambulé sur le salon Hyvolution, le rendez-vous des acteurs de l’hydrogène, le ministre délégué chargé de l’Industrie, Roland Lescure, s’est rendu aux Ulis, en Essonne, pour visiter l’entreprise Elogen. Spécialisé dans l’hydrogène vert, Elogen développe des technologies de pointe pour concevoir et produire des électrolyseurs PEM (membrane échangeuse de protons). Son objectif final ? Répondre aux nouveaux usages de l’hydrogène dans la mobilité, l’industrie et le stockage d’énergie. Il faut savoir que l’hydrogène vert est considéré comme l’un des « leviers d’avenir » pour accélérer la transition énergétique et environnementale vers la neutralité carbone.
L'hydrogène vert, clé de la décarbonation de l'énergie
L’hydrogène utilisé en majorité aujourd’hui est dit « gris », sa production nécessitant des énergies fossiles. Mais l’hydrogène peut aussi être produit par électrolyse de l’eau, à partir d’électricité décarbonée ou renouvelable. On le qualifie alors de décarboné, ni sa production ni son utilisation ne rejetant du CO2. Mais cette méthode est très peu développée. En outre, elle est encore 3 à 6 fois plus chère que la production par vaporeformage du gaz naturel, la méthode de production la plus répandue.
D’où l’importance de la technologie PEM. Elogen est d’ailleurs son seul représentant en France. Elle y travaille depuis une quinzaine d’année. La technologie PEM permet de diviser l’eau pure en hydrogène et en oxygène gazeux en appliquant un courant continu. Cette technologie est aussi la plus adaptée à la production d’hydrogène à partir de sources d’énergie intermittentes, c’est-à-dire des énergies renouvelables.
Comment cela se traduit-il concrètement, chez Elogen ? Il faut savoir que les électrolyseurs PEM sont eux-mêmes constitués de plusieurs stacks, de véritables réacteurs dans lesquels se produit l’électrolyse. Elogen en produit justement sur une ligne de production aux Ulis. Mais Elle ne compte pas s’arrêter là. Suite son rachat par le groupe GTT en 2020, l’entreprise a décidé de changer d’échelle pour répondre aux enjeux futurs de la filière. D’où l’idée de construire une giga-factory de 15 000 m2à Vendôme,en région Centre-Val de Loire, pour y produire en masse des stacks de grande capacité. Outre le foncier, ce site est également idéal pour recruter les personnes adéquates. Mais le projet comporte aussi un volet visant à renforcer la R&D sur ces produits et leurs composants, développée aux Ulis.
La giga-factory d'Elogen soutenue par l’Etat
L’Etat ne s’y est pas trompé et a décidé de soutenir ce projet, grâce à une enveloppe de 86 millions d’euros. Ces fonds proviennent du programme PIIEC. Il faut savoir qu’en juillet dernier, la Commission Européenne a autorisé les 15 Etats membres concernés par le projet important d’intérêt européen commun (PIEEC) Hydrogène “Hy2Tech” à fournir un financement public pouvant aller jusqu’à 5,4 milliards d’euros. Elogen fait partie des 41 projets sélectionnés, dans la catégorie “ Technologie de production d’hydrogène“.
Le PIEEC vise à soutenir la recherche, le développement et le premier déploiement industriel de technologies liées à l’hydrogène décarboné, dont la production d’électrolyseurs et la construction de quatre giga-usines. « Ce programme est au cœur de la stratégie française pour le développement de l’hydrogène décarboné. La France y consacrera plus de 3 milliards d’euros de soutien public, au travers du plan de relance et du plan d’investissement France 2030 », explique Bercy.
Pour Elogen, le soutien apporté au projet par le Gouvernement français est déterminant. Selon son directeur général, Jean-Baptiste Choimet, « ce soutien confirme la pertinence de notre positionnement sur l’innovation et la montée en puissance industrielle pour développer les électrolyseurs PEM efficaces, performants et compétitifs, dont les grands projets hydrogène de demain auront besoin ». Elogen prévoit de démarrer la construction à la fin de cette année, pour un début de production en 2025. Les débouchés seront sans doute nombreux et notamment en Allemagne, Elogen ayant été sélectionnée par un acteur gemanique des énergies renouvelables, pour concevoir et produire un électrolyseur PEM de 10 MW.
Un ancrage sur Paris-Saclay
Les liens avec le territoire de Paris-Saclay et son université ne datent pas d’hier, l’entreprise ayant été fondée sur le site de l’Ecole Polytechnique. Plus récemment, en juillet 2021, l’université Paris-Saclay et Elogen ont signé un accord de collaboration pour renforcer leur partenariat dans le domaine de prédilection d’Elogen. L’établissement dispose de compétences et d’expertises reconnues dans le domaine des procédés chimiques et électrochimiques, et en particulier en science des matériaux (électrocatalyse, matériaux polymères) pour l’électrolyse de l’eau. Cet accord a marqué « un nouveau chapitre » dans le partenariat entre l’entreprise et l’université, qui a débuté il y a une vingtaine d’années avec divers projets de recherche collaboratifs. Il se poursuivra à l’avenir, avec notamment le soutien accordé à deux thésards. Il faut également savoir que le directeur de l’innovation d’Elogen, Pierre Millet, a été professeur à l’université Paris-Saclay, et chercheur à l’ICMMO (CNRS/UPSaclay).
Un ministre de l’industrie heureux
« On a une entreprise extrêmement innovante, on voit qu’elle s’appuie sur son expérience passée. Cela fait des dizaines d’années qu’elle se développe d’un point de vue expérimental, de recherche et d’innovation. Et puis on passe à l’échelle supérieure, grâce à un actionnaire qui s’est impliqué et s’est associé aux chercheurs qui avaient créé la technologie. On va produire des éléments qui permettront de développer l'hydrogène vert, ce qui participe à tout l’écosystème qu’on souhaite développer en France pour décarboner, mais on va aussi exporter. Que demander de plus ? Donc vous avez un ministre de l’Industrie heureux face à vous », s’est réjoui Roland Lescure, avant de souligner que tout le défi était maintenant de faire fonctionner cette usine comme il se doit. La compétition sera rude et il faudra donc produire des unités de qualité parfaite. Elogen devrait toutefois y trouver son compte, Roland Lescure considérant que la demande sera importante.
« On voit l’intérêt des plans comme France 2030, qui se traduisent concrètement en innovation et en emploi. On peut se demander pourquoi avoir créé un écosystème tel que Paris-Saclay, avec des universités, des laboratoires, des start-ups, des centres de R&D, etc. Mais on voit que cela fonctionne en réalité, parce que tout le monde travaille ensemble, ce qui permet d’être au top de l’innovation », a souligné Paul Midy, député de la 5e circonscription de l’Essonne. Et Roland Lescure de conclure : « Je suis très heureux de voir une technologie, “made in Paris-Saclay“, s’exporter dans le monde entier ».
L’hydrogène bas carbone au carrefour d’enjeux essentiels
L’industrie est le premier consommateur d’hydrogène, en tant qu’intrant utilisable en substitution au charbon et gaz naturel dans de nombreux procédés industriels. C’est particulièrement vrai dans la sidérurgie pour produire de l’acier bas carbone, dans la chimie comme réactif pour la production d’engrais décarboné.
L’hydrogène est par ailleurs prometteur en matière de mobilités lourdes, notamment le transport collectif de personnes et le transport de marchandises. En effet, les solutions à base de batteries sont plus difficiles à mettre en œuvre ou posent des enjeux de poids. L’hydrogène ne rejette que de l’eau lorsqu’il est utilisé dans une pile à combustible, permettant ainsi d’améliorer la qualité de l’air.
L’hydrogène bas carbone est donc au carrefour des enjeux de la décarbonation de l’industrie et de la réindustrialisation verte, et de ceux de l’investissement dans la recherche et l’innovation.
