Demi journée sur lhydrogène Palais du Luxembourg 19 décembre 2011 Daniel Clément Directeur scientifique adjoint

La France depuis le Grenelle de lenvironnement a consenti des efforts importants et a mandaté lADEME pour développer des technologies énergétiques « low carbon »: –Le fonds démonstrateur de recherche doté de 400 M ( ) –Les investissements davenir (2,85 G) Les feuilles de route stratégiques ont été un des principaux outils pour construire la programmation et définir les priorités pour la mise en oeuvre de ces budgets exceptionnels Contexte

Objectifs dune Feuille de Route (FdR) : –Saccorder sur les enjeux –Participer à la création de visions partagées –Identifier des priorités de R&D et des besoins en terme de démonstration Méthode –Travail de concertation : 30 experts et acteurs du domaine regroupés au sein de la plate-forme HyPaC (chercheurs, industriels, PME, collectivités) –Publication avril 2011 Un exercice FdR H 2 et PAC parmi plus de 20 autres … Les feuilles de route stratégiques

Plan dune feuille de route Champ thématique Les enjeux Paramètres clés Visions 2050 Verrous et leviers Visions et objectifs 2020 Priorités R&D et besoins démonstrateurs

Champ thématique Objets de la FdR : Hydrogène – énergie et Piles à combustible Technologies liées et indépendantes Lhydrogène industriel : filière connexe Applications visées : –Stationnaires (bâtiment, industrie, réseaux) –Mobiles (GNV, véhicules PàC seule ou hybridée) –de niche ou précoces (alimentations nomades, secours, manutention…)

Cinq enjeux énergétiques et environnementaux (les 2 premiers) Contribuer à préserver les ressources en favorisant la valorisation des EnR Moyen de stockage, de transport, de distribution et dutilisation des énergies renouvelables diffuses et intermittentes Participer à la réduction des émissions CO 2 dans les usages diffus les bénéfices dépendent de lefficacité de lensemble de la chaîne H 2

Accompagner lévolution des réseaux énergétiques Gestion des intermittences électriques, interconnexions réseaux électrique et gaz Réduire les nuisances liées aux usages énergétiques en milieu urbain Véhicules sans émissions de particules, de NOx de COV Contribuer à lamélioration de lefficacité énergétique dans le domaine des bâtiments Production délectricité décentralisée à haut rendement par les piles Cinq enjeux énergétiques et environnementaux (les 3 suivants)

Paramètres clés (1/2) Type de production de lhydrogène : centralisée vs décentralisée –Centralisée : Vaporéformage + CSCV ; électrolyse adossée sites de production massive délectricité (nucléaire, parc éolien) ; gazéification biomasse, décomposition thermochimique de leau … –Décentralisée : électrolyse connectée réseau ou EnR, gazéification biomasse, vaporéformage du biogaz, décomposition photochimique de leau …

Type dusages de lhydrogène : concentrés vs diffus –Concentrés : raffinage des carburants, chimie, carburants de synthèse, biocarburants, sidérurgie, cogénération de forte puissance –Diffus : micro et moyenne cogénération, véhicules terrestres, maritimes et fluviaux, applications nomades … Paramètres clés (2/2)

Verrous et leviers (1/2) Verrous technico-économiques : –Optimisation des « briques technologiques », jusquaux produits industrialisables –PàC : intégration en systèmes, allongement de la durée de vie, fiabilité. –Hydrogène : CSCV, électrolyse BT et HT, stockage Verrous socio-économiques : –Cadre réglementaire adapté –La « peur de lhydrogène »

Verrous économiques et industriels : –Croisement de compétences technologiques multiples et/ou nouvelles –Phase de transition longue avant maturité pour lH 2, risque industriel élevé Trois types leviers : –Soutien politique visible et durable –Leadership industriel affirmé –Adhésion sociétale : acceptabilité et appropriation Verrous et leviers ( 2/2 )

Point sur le volet réglementaire 1 – Brochure / état des lieux, sensibilisation des décideurs 2 – Travaux en cours / Rubrique ICPE 1415 et 1416

Applications transport Régime de réception des véhicules routiers: –Procédure actuelle : réception à titre isolé par le CNRV (Centre National de Réception des Véhicules) –Depuis le 24 février 2010 : application du règlement européen 79/2009 établissant des règles pour la réception par type des véhicules à moteur fonctionnant à lhydrogène Textes applicables aux stations services : –Rubriques ICPE 1434 et 1432 –arrêté préfectoral dautorisation + arrêté du 19/12/2008 si soumises à autorisation –Arrêté du 19/12/2008 et/ou arrêté du 22/12/2008 si soumises à déclaration –Réglementation relative aux cuves et canalisation –Réglementation concernant la récupération des COV –Selon les cas : Directive SEVESO II, rubriques ICPE 1415 et 1416 Fluvial et maritime: –Convention SOLAS pour les navires de plus de 500 tonnes de jauge brute : utilisation dhydrogène à bord non autorisée –Directive européenne 2006/137/CE : utilisation des combustibles de point éclair inférieur à 55°C proscrite

Applications stationnaires Production dhydrogène / rubrique ICPE 1415 relative à la « fabrication de lhydrogène » –régime dautorisation dès la première molécule produite, adapté aux installations de grande taille –étude dimpact, étude de danger –dérogation ou exemption dautorisation possible ? Hors champ industriel : prototypes ou projets de recherche Production dhydrogène non commerciale puisque transformée localement (alimentation dune pile) Stockage et emploi de lhydrogène / rubrique ICPE 1416 –Au-dessus de 1 tonne dH2 : régime dautorisation –Entre 100 kg et 1 tonne dH2 : régime de déclaration –En-dessous de 100 kg : pas de spécification Intégration des piles dans les bâtiments : –Directives ATEX relatives aux produits inflammables et explosifs

Partenaires : INERIS, ALPHEA, ADEME Objectif : proposer à la DGPR une révision de la rubrique ICPE 1415 relative à la « fabrication de lhydrogène » –Définition dun seuil (Nm 3 ou kg / heure ?) distinguant régime de déclaration et dautorisation –Introduction déventuelles mesures prescriptives relative à la sécurité (soupape, système de ventilation …) Tâche 1 : état de lart des différentes technologies amenées à se diffuser dans les années à venir –PID (Process and Instrumentation Diagram) schéma tuyauterie, pressions, températures débits, soupapes, pressions de rupture … –Barrières de sécurité équipant les matériels (ventilation, détecteurs) Travail en cours

Tâche 2 : étude de risques sur des scénarios types –Fuites chroniques et accidentelles, constitution datmosphère explosive, inflammation, propagation de flamme … –Détermination de distance deffets de surpression et/ou de rayonnement thermique –Établissement dobjectifs de sûreté (volume explosif maximum, implantation des équipements, limite de détection de fuite …) Tâche 3 : benchmark sur la réglementation et les modalités dimplantation des équipements aux USA, Japon, Allemagne Propositions de révision de la rubrique 1415, en cohérence avec la rubrique 1416 et le contexte de développement attendues des applications

Quelques recommandations pour faire évoluer le cadre réglementaire Un besoin de projets concrets, de démonstrateurs Létablissement de référentiels et normes est indispensable pour une approche réglementaire standardisée (vs le cas par cas) Un travail didentification des contacts clés aux ministères et danimation de groupes de travail thématiques Un pilotage au plan national : valoriser et exploiter le retour dexpérience et informer / former le réseau DRIRE-DREAL

Visions et objectifs 2020

Priorités R&D et besoins de démonstrateurs Pilier 1 Convergence H2 et EnR R&D Production dhydrogène (toutes filières) Études technico-éco des systèmes et étude de la faisabilité du « smart grid » Démonstration de valorisation dH2 renouvelable, dhydrogène fatal Pilier 2 Électromobilité nouvelle génération R&D sur piles PEMFC, systèmes et stockage embarqué Études technico-éco sur le déploiement dune infrastructure H2 pour lautomobile 1ère phase de démonstration sur flotte captive (2 à 5 villes) 2nde phase de démonstration pré commerciale sur grandes flottes captives Pilier 3 PAC et H2 et ville durable R&D sur les piles SOFC Tests coordonnés systèmes stationnaires : micro et moyenne cogénération, stockage et génération dH2 dans les bâtiments Démonstration dinjection dH2 dans les canalisations de gaz naturel 10 à 15 chaînes complètes H2 renouvelable en boucles locales (production, distribution et usages) Démonstration du « smart energy grid » à léchelle dune ville ou dun éco-quartier Déploiement de flottes de véhicules type Hythane® Pilier 4 H2 et PAC, croissance internationale Démonstration de flottes de véhicules spéciaux hors route Démonstration dapplication secours et fourniture de courant pour sites isolés

Les suites … Un cadre pour les Investissements dAvenir Un Appel à manifestation dintérêt (AMI)H2-PAC lancé en avril 2011 (clos en fin août 2011) Un AMI dédié mobilité hydrogène lancé fin 2011-début 2012 La possibilité de proposer des solutions H2-PAC dans dautres AMI (chaîne de traction électrique, poids lourds…)

Merci de votre attention !