Les énergies du futur en Algérie : l’hydrogène solaire

Algérie - La population de la planète augmente et ses besoins de mobilité aussi. Comment faire pour répondre sans accentuer l’effet de serre ni accélérer la raréfaction des ressources pétrolières ? Le véhicule à pile à combustible alimenté à l’hydrogène apparaît comme l’une des réponses possibles à ce défi majeur.

Le pétrole, dont on extrait l’essence et le gazole de nos voitures, est une énergie épuisable. La consommation mondiale actuelle s’élève à 84 millions de barils par jour, soit 4 milliards de tonnes, et elle devrait augmenter dans les prochaines années. A ce rythme, les réserves mondiales sont estimées à une quarantaine d’années.

Tous les experts ne sont pas d’accord sur cet horizon, qui inclut des gisements actuellement fermés ou difficilement accessibles et inexploitables. Certains le voient plus rapproché, d’autres plus lointain. Mais il semble assez réaliste.

Quarante ans, cela peut paraître beaucoup, mais c’est court à l’échelle d’un système énergétique. Les dizaines de raffineries et les milliers de stations-service qui couvrent la planète n’ont pas été construites en un jour ! L’industrie automobile envisage donc l’avenir et se prépare à l’après-pétrole. A moyen terme, il existe plusieurs énergies de substitution comme le gaz naturel, les véhicules électriques ou les biocarburants.

Toutes ont des avantages et des inconvénients. Le gaz naturel est abondant — les réserves sont évaluées à deux cents ans - mais difficile à stocker, et, comme le pétrole, il contribue à l’accroissement de l’effet de serre. Les biocarburants n’ont pas ce défaut, mais il faudrait couvrir la planète de champs de colza ou de betteraves pour répondre aux besoins, ce qui n’est pas envisageable. Quant aux véhicules électriques, leur autonomie est encore trop limitée.

Si la combinaison de ces différentes solutions permettra sans doute d’assurer la transition pendant un temps, il reste nécessaire, à plus long terme, d’envisager quelque chose d’autre, de plus durable, qui permette de couvrir les appétits énergétiques croissants de la planète, sans menacer ses grands équilibres écologiques et géopolitiques.

De ce point de vue, le seul candidat connu actuellement s’appelle l’hydrogène. L’hydrogène est en quantité illimitée sur notre planète, puisque l’un de ses composants est la molécule d’eau (H2O).

Et l’eau couvre plus de 70% du globe terrestre. Lorsqu’on propulse un véhicule électrique à l’aide d’une pile à combustible fonctionnant avec de l’hydrogène, ce véhicule ne rejette aucun polluant ni gaz carbonique (C02), mais seulement de l’eau. S’il devait voir le jour industriellement, un tel véhicule résoudrait bien des problèmes. Déjà, il réglerait la question de l’épuisement des ressources pétrolières.

Autre atout majeur: l’absence d’émissions de gaz à effet de serre. Si les émissions de CO2 - principal gaz à effet de serre en volume - dues au transport routier ne représentent que 15% des émissions dues aux activités humaines, il n’en reste pas moins que l’augmentation de l’effet de serre est une réalité préoccupante et que l’automobile doit apporter sa contribution à la lutte contre ce phénomène. Par exemple, les constructeurs européens de l’Association des constructeurs européens d’automobiles l’ont fait à court terme en s’engageant, d’ici à 2008, à réduire les émissions moyennes de leur parc à 140 g/km.

Mais à long terme, il est clair que l’avènement d’un véhicule à pile à combustible constituerait une avancée majeure dans cette lutte. Autre avantage, un tel véhicule ne rejette également aucun polluant, ce qui permettrait de résoudre les problèmes de pollution locale dans les centres-villes. Enfin, un véhicule à pile à combustible est un véhicule électrique: il est donc particulièrement silencieux et bien adapté à la circulation urbaine.

Si le principe de la pile à combustible est loin d’être nouveau (il a été découvert en 1839), la conception et le développement d’une pile à combustible embarquée, capable d’alimenter un véhicule dans toutes les conditions (chaud, froid, montagne, pluie, désert, etc.), en toute sécurité, restent un défi technologique.

D’autant qu’il faudra que ce véhicule fournisse des prestations comparables aux véhicules actuels en termes d’autonomie, d’agrément de conduite, de confort, de sécurité, sans quoi les automobilistes pourraient le bouder. Et ce, alors même qu’un tel véhicule ne représente pas une simple évolution technologique, mais une rupture profonde, qui impose de repenser en profondeur l’automobile.

Autre challenge majeur: le coût. Les véhicules fonctionnant avec une pile à combustible n’auront de chance de s’imposer que si leur prix reste proche de celui des véhicules actuels. S’ils étaient inabordables et réservés à une petite minorité, alors les bénéfices pour l’environnement seraient minimes et ne justifieraient pas tous les efforts accomplis pour les concevoir.

Sur le plan environnemental, nous avons dit qu’un véhicule à pile à combustible n’émettait pas de CO2. C’est exact. Néanmoins, si l’hydrogène est un élément chimique très répandu, il ne l’est jamais sous sa forme utile de gaz libre. Il faut donc en produire, en l’extrayant par exemple de l’eau ou d’hydrocarbures, ce qui demande de l’énergie.

Actuellement, la production mondiale d’hydrogène utilise près de 2% de l’électricité produite dans le monde, soit environ 170 millions de tonnes équivalent pétrole. Mais il en faudrait beaucoup plus pour alimenter le parc automobile mondial...

Dès lors, toute la question du bilan environnemental de la pile à combustible automobile repose sur le mode de production de l’hydrogène. S’il est fabriqué avec de l’électricité d’origine renouvelable, qui n’émet pratiquement pas de CO2, le bilan est très favorable sur le plan des émissions de gaz à effet de serre.

Si la production se fait à partir de l’électricité produite par des centrales fonctionnant aux combustibles fossiles, alors le bilan énergétique global du «Well to Wheel» - puits à la roue -, apparaît beaucoup moins favorable.

Au sud de l’Europe, il existe un gigantesque réservoir d’énergie solaire, il s’agit de celui du Grand Sahara algérien (GSA), en utilisant l’hydrogène produit par l’énergie solaire comme vecteur énergétique. De multiples coopérations devront être bâties dans le futur entre l’Algérie et ses partenaires énergétiques, tels que l’Union européenne et les USA, pour développer cette source d’énergie propre et durable.

D’incontestables opportunités existent pour les pays européens de la Méditerranée pour tracer avec l’Algérie de façon efficace les voies d’accès à cette source d’énergie. Il s’agit d’un processus à long terme et que l’Algérie a besoin de démarrer immédiatement. Il faut pour cela adopter une stratégie de coopérations scientifique et technologique et des décisions politiques cohérentes.

Le secteur de l’environnement en Algérie connaît actuellement des mutations à travers notamment le renforcement du cadre institutionnel et juridique. Sur le plan de la politique environnementale, le Plan national d’actions pour l’Environnement et le Développement durable (PNAE-DD) fixe les différents programmes environnementaux du pays pour la période 2001-2010. Face à la gravité des problèmes environnementaux que connaît l’Algérie, une enveloppe financière de 970 millions de US $ a été consacrée par le gouvernement algérien pour ce plan.

Ces politiques sont appuyées par le Fonds national de l’Environnement et de Dépollution (FEDEP). Sur le plan législatif et réglementaire, plusieurs lois ont été promulguées: on peut citer celle du 10 août 2004 (Loi n° 04-09) relative à la promotion des énergies renouvelables dans le cadre du développement durable. Les dommages liés à la dégradation d e l’environnement engendrent un coût élevé estimé à plus de 7% du PIB de 1998.

Selon l’Agence spatiale allemande, le potentiel d’énergies renouvelables en Algérie est le plus important dans le Bassin méditerranéen. Le territoire du GSA, les zones arides et semi-arides occupent plus de 90% de la superficie totale du pays. Le temps d’insolation sur presque la quasi-totalité du territoire excède 2.500 heures par an et peut atteindre jusqu’à 3.900 heures par an (Hautes plaines et Sahara).

Le potentiel solaire algérien, c’est 37 milliards de m3, soit l’équivalent de 10 grands gisements de gaz naturel qui auraient été découverts à Hassi R’mel. La rive sud de l’Europe se trouve aux portes d’une source énergétique propre et sécurisée pour sa demande énergétique.

Avec une population algérienne estimée, en 2004, à plus de 30 millions d’habitants, et un taux de croissance de la population évalué à 1,5%, dont plus de 70% de cette population a moins de 25 ans, et avec l’ère des nouvelles technologies de communications et de mobilité, la population aspire de plus en plus à une qualité de vie encore meilleure. La demande en énergie locale suivra la tendance globale.

La demande énergétique globale durant les décennies à venir aura tendance à tripler, passant ainsi de 73 millions TJ en 2000 à 220 millions TJ en 2050. L’Europe, pour sa part, aura une demande en énergie aussi importante que celle de la Chine et des USA. La consommation des combustibles fossiles génère une production globale de 3 milliards de tonnes de C02 ! Investir en Algérie dans l’énergie solaire aura sans doute plusieurs effets évidents sur la région, entre autres: la stabilisation des populations et la création de nouveaux emplois.

Depuis son indépendance, l’Algérie a établi de fortes relations énergétiques avec les pays de l’Europe et particulièrement ceux de la rive sud. Durant la période de la décennie noire qu’a connue l’Algérie, l’approvisionnement régulier en combustibles fossiles vers l’Europe et les USA fonctionnait comme une horloge suisse.

Il apparaît tout à fait légitime que les relations entre l’Algérie et l’Europe voient leurs potentiels se développer encore plus dans le domaine de l’énergie solaire. Les décideurs politiques, les représentants des secteurs de l’énergie et du monde de la recherche devront établir les bases nécessaires d’une collaboration qui prend en compte l’intérêt des peuples de la région.

L’hydrogène, qui était plutôt jusqu’à présent d’ordre conceptuel, a vu plusieurs initiatives majeures se lancer en 2003. Il est bien sûr trop tôt pour en tirer des conclusions, mais la convergence des enjeux énergétiques, environnementaux, climatiques ainsi que des opportunités de marché de court-moyen terme pour les piles à combustible donne une consistance certaine à ce départ.

L’impact de l’utilisation de cette nouvelle ressource sur les civilisations, les institutions économiques, politiques et sociales nous ramène aujourd’hui à voir de plus près les principaux domaines de recherche et de développement technologique qui peuvent être intégrés au sein des centres de recherche et des universités algériennes en étroite collaboration avec les pays les plus avancés dans ce domaine.

L’Algérie se trouve actuellement devant un besoin réel pour développer la filière hydrogène, non pas en termes de moyens financiers mais surtout en termes de compétences, de savoir-faire et de transfert technologique (Know How Exchange). Un partenariat entre les pays de la rive sud de l’Europe et l’Algérie pourrait bien voir le jour d’ici quelques années à travers le projet Maghreb-Europe Hydrogène Solaire, dont la conduite est assurée par le Centre de développement des énergies renouvelables (CDER) de Bouzaréah et la Compagnie européenne des technologies de l’hydrogène (CETH). Pour franchir en douceur les différentes étapes de cette mutation indispensable, il faut une volonté politique.

La fiscalité et les aides publiques sont un bon moyen d’aider à promouvoir la recherche et des systèmes forcément plus coûteux. Le bon moment est venu pour démarrer de véritables débats, organiser des conférences, des workshop, des meetings, etc. To get going.

Par Abdel-Nasser Cherigui : Professeur, Université De Grenoble - Quotidien d'Oran