Les énergies de demain
Les recherches en matière d’énergie sont nombreuses et des solutions durables fleurissent régulièrement. Les projets sont développés, testés et validés avant d’être mis en production industrielle à coût acceptable.
Les délais entre ces étapes peuvent être longs. Il est du devoir de l’industriel de rester en veille sur l’évolution des technologies et des mises en production.
Outre sa veille personnelle, Enercal bénéficie de la veille de son actionnaire EDF qui étudie les évolutions technologiques à travers des prises de sécurité, d’opérabilité et de coût conformes aux attentes de la Nouvelle-Calédonie.
L’hydrogène
L’hydrogène est considéré comme un « vecteur énergétique » car il offre la possibilité, après avoir été produit, d’être stocké et transporté avant d’être utilisé pour fournir de l’énergie.
Comment ça fonctionne ?
Comment produire de l’hydrogène ?
L’hydrogène peut être produit :
- à partir de gaz naturel, on parle d’hydrogène gris. L’hydrogène ainsi créé peut ensuite être directement utilisé dans un processus industriel ou il peut être stocké.
- grâce à l’électricité, par électrolyse de l’eau. Lorsque l’électricité utilisée est d’origine renouvelable, on parle d’hydrogène vert.
Nous nous intéresserons plus particulièrement à l’hydrogène vert, l’hydrogène gris n’ayant pas vocation à se développer fortement dans le cadre de la transition énergétique.
Comment stocker l’hydrogène ?
On distingue deux catégories de stockage pour l’hydrogène vert :
- soit il est stocké après avoir été comprimé, sous forme liquide ou gazeuse. Cela pose encore des problèmes techniques importants du fait des risques de fuite, particulièrement élevés pour cette molécule et des conditions nécessaires au stockage (très basse température et très haute pression) ;
- soit il est combiné à d’autres molécules pour en faciliter le stockage sous une forme de molécule de synthèse du type ammoniac ou méthane. On parle alors de carburants de synthèse qui peuvent être utilisés ensuite de manière conventionnelle.
Comment produire de l’électricité à partir d’hydrogène ?
Il existe deux moyens différents pour produire de l’énergie électrique à partir de l’hydrogène stocké :
- par alimentation d’une pile à combustible qui transformera l’hydrogène en électricité et en eau;
- par combustion directe de l’hydrogène ou de carburants de synthèse issus de l’hydrogène dans des équipements spécialement conçus à cet effet tels que turbines ou moteurs.
Ses avantages
- Grâce aux progrès de la technologie, l’hydrogène permet de stocker l’électricité issue des énergies renouvelables et de la valoriser soit en décarbonant directement certains processus industriels, soit en la stockant sur une longue durée.
- La production d’électricité à partir de l’hydrogène est facilement pilotable.
Ses inconvénients :
- Son stockage est délicat (fuites et conditions de température et de pression).
- Les coûts de production d’hydrogène sont élevés.
- Perte d’énergie importante lors de la production d’électricité à partir d’hydrogène.
- Technologie pas encore mature.
Quelles perspectives en Nouvelle-Calédonie ?
En Nouvelle-Calédonie, l’hydrogène pourrait avoir un intérêt principalement pour la décarbonation des moyens de transport lourds tels que ceux utilisés dans les mines ou pour le transport inter-îles.
À plus long terme, il pourrait aussi avoir un intérêt pour l’industrie du nickel, en remplacement du charbon dans les réactions chimiques du processus, mais ces usages sont actuellement considérés comme expérimentaux.
Les petits réacteurs modulaires (SMR)
Les petits réacteurs modulaires (PMR), ou small modular reactors (SMR) en anglais, sont de petits réacteurs nucléaires qui se présentent sous forme de modules. Ils permettent de fournir une énergie nucléaire, avec une puissance bien plus modeste comparée aux centrales nucléaires actuelles (de 50 à 500 MW au lieu des 900 MW habituels).
Comment ça fonctionne ?
Comme tout dispositif nucléaire, la centrale utilise un fluide pour transformer et transporter la chaleur dégagée par l’énergie de la réaction à la turbine électrique. Dans la grande majorité des cas, il s’agit d’eau récupérée depuis un point d’eau local (fleuve, eau de mer…).
Certaines centrales utilisent un autre fluide tel que le métal, les sels fondus ou encore le gaz.
La réaction nucléaire de fission en chaîne du combustible libère de l’énergie qui porte l’eau contenue dans le circuit primaire à haute température.
Cette eau chauffe indirectement l’eau contenue dans le circuit secondaire, cette eau transformée en vapeur alimente une turbine qui va elle-même alimenter un générateur d’électricité.
Ses avantages
- Pas d’émission de gaz à effet de serre.
- Production d’électricité facilement pilotable.
- Coûts de production peu élevés.
- Peu de besoins en foncier.
- De par leur petite taille, les PMR offrent de meilleures solutions en termes de maintenance et d’exploitation, ainsi qu’une meilleure maîtrise du risque avec des contrôles de qualité facilités et simplifiés.
Ses inconvénients :
- Il n’existe pas encore de projets à l’échelle industrielle en fonctionnement dans le monde. Une seule centrale de ce type est en activité dans une mine en Russie.
- L’énergie nucléaire ne peut se développer sur un territoire sans considérer les aspects géopolitiques associés.
- La filière nucléaire demanderait la mise en place de compétences pointues actuellement inexistantes sur le territoire.
Quelles perspectives en Nouvelle-Calédonie ?
Les PMR présenteraient un fort intérêt du point de vue de la disponibilité de l’énergie ainsi produite, ainsi que dans la perspective de la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Néanmoins, cette technologie ne sera pas disponible pour un déploiement sur le territoire avant 2035, ce qui oblige les acteurs de la transition énergétique à d’autres choix à court et moyen terme, en attendant l’émergence de cette technologie prometteuse.
