L'Italie teste les trains fonctionnant à l'hydrogène

26 octobre 2020 à 13h10
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Gianfranco Battisti, P.-D.G. de FS Italiane Group, et Marco Alverà, P.-D.G. de Snam, @FS Italiane
Gianfranco Battisti, P.-D.G. de FS Italiane Group, et Marco Alverà, P.-D.G. de Snam, @FS Italiane

L’entreprise ferroviaire publique italienne Ferrovie dello Stato Italiane veut abandonner les trains au diesel au profit de l'hydrogène.

Alors que la moitié des trains européens repose sur les énergies fossiles, l'avènement du train à hydrogène promet de réduire l'empreinte carbone du secteur ferroviaire. L'Italie est le premier pays de l'Union européenne à vouloir le déployer massivement.

L'Italie dans les roues de l'Allemagne

La FS Italiane (l'équivalent de la SNCF en Italie) vient de conclure un accord avec le groupe gazier Snam pour développer les trains fonctionnant à l’hydrogène. « L'accord signé avec la Snam confirme l'importance, pour FS Italiane, d'encourager la mobilité durable, conformément au Green New Deal européen » a déclaré Gianfranco Battisti, P.-D.G. et Directeur général de Gruppo FS Italiane. 

Accord inédit, ce partenariat est un pas de plus vers le développement des trains à hydrogène en Europe. Ces derniers constituent une alternative aux trains fonctionnant au diesel, comme c’est le cas sur la moitié des lignes ferroviaires du Vieux Continent. « Les transports ferroviaires à l'hydrogène constituent une innovation fondamentale capable d'accroître la durabilité environnementale tant pour le transport de marchandises que de passagers sur les tronçons ferroviaires restants qui ne sont pas encore électrifiés » précise Gianfranco Battisti.

Ce type de train est notamment en service en Allemagne depuis deux ans. Construit par Alstom, le train est équipé d’une pile à combustible, et génère sa propre électricité en faisant réagir deux gaz : l’hydrogène (stocké dans des bonbonnes) et l’oxygène contenu dans l’air ambiant. Plus besoin d’électriser les lignes !

L'hydrogène : entre promesses et interrogations

Plus généralement, l’hydrogène apparaît comme une nouvelle source d’énergie viable pour une économie décarbonée. C’est dans cette optique que la Commission européenne avait annoncé en juillet dernier un plan d’investissement massif (entre 180 et 470 milliards d’euros) pour porter l’hydrogène à 12 ou 14% du mix énergétique européen d’ici 2050.

Pourtant, le recours hydrogène ne résout pas encore tous les problèmes : actuellement, sa production à grande échelle provient des énergies fossiles, notamment du gaz naturel. Son extraction génère même du dioxyde de carbone (CO2). Des solutions plus écologiques consisteraient soit à capter le CO2 émis pour éviter qu’il ne soit relâché dans l’air, ou bien de le produire à partir d’énergies renouvelables (panneaux solaires, éolien) grâce auxquelles aucun CO2 ne serait émis. 

En France, les premiers trains à hydrogène devraient arriver en 2023 dans certaines régions (Auvergne-Rhône-Alpes, Bourgogne-Franche-Comté, Grand Est, Occitanie). Dans son plan de relance, le gouvernement a prévu 7 milliards d'euros pour faire décoller la filière hydrogène française.

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Commentaires (22)

zoup01
Pour l’auteur de l’article, on « n’électrise » pas une ligne ferroviaire, on l’électrifie.
Oldtimer
Mortelle celle-là !
philouze
«&nbsp;’hydrogène apparaît comme une nouvelle source d’énergie viable pour une économie décarbonée.&nbsp;»<br /> Sauf que c’est uniquement un vecteur, pas une source, et actuellement il n’existe pas sur le marché, sous aucune forme, de vecteur énergétique au plus mauvais rendement que l’hydrogène (c’est celui qui génère le plus de pertes d’énergie entre la source et l’usage).
Martin_Penwald
Zoup01 est quelqu’un de bien au courant.
Martin_Penwald
J’aimerais tellement que ce ne soit pas le cas, mais tous les chiffres, même des pro-hydrogènes, vont dans ce sens.<br /> Cela dit, même si il est clair que l’hydrogène ne remplacera pas les carburants fossiles, il est possible que le surcoût de cette solution soit raisonnable pour certains cas, en particulier si les externalités liées à l’utilisation de carburants fossiles étaient comptées à leur juste valeur.
philouze
même dans ce cas très particulier, je ne pense pas.<br /> La cause est que particulièrement les ENR présentent un bilan carbone non négligeable. Du coup, avec des pertes de rendement énorme ton bilan co2/kWh final reste considérable.<br /> Si on prend le cas le plus favorable, plus favorable même que les ENR : l’hydrogène par électrolyse de jus «&nbsp;français&nbsp;» à base de nuke. Une fois converti, un kWh de H2 c’est 200 gr de co2 (189…) contre seulement 60 au départ. Pour un prix de plus du triple du kWh entrant.<br /> Je ne sais pas quel est le rendement d’un diez ferroviaire, surement très bon, néanmoins oui on aurait un gain co2 dans ce cas spécifique, mais à quel prix financièrement et énergétiquement ?<br /> Franchement, je hais les théories du complot, mais l’erreur de la voie hydrogène est si énorme physiquement, et on est tellement nombreux à la connaitre que ça interroge .
zoup01
Les diesels ferroviaires sont aujourd’hui des diesels routiers ( moteur de camion) sur les TER récents…donc même norme euro et même rendement.<br /> Sur les locomotives, ce sont des moteurs industriels que l’on peut retrouver sur des groupes électrogènes ou sur des bateaux…<br /> Il n’y a plus vraiment de moteur ferroviaire comme il y a 50ans.
Martin_Penwald
Le problème, c’est que tout se ramène au coût. Prenons le cas des poids-lourds que je connais mieux. Avec 100kg de H2, on peut envisager de parcourir 1200km (chiffres ajustés d’après les données de l’expérimentation avec le Coralia iLint et ceux donnés par Nikola Motors). Un poids-lourd Diesel consomme environ 35L/100, donc utilisera 420L de carburant pour faire la même distance.<br /> Or, 1L de gazole brûlé émet 2,78kg d’équivalent CO2 (chiffres de Carbone Boréal), soit environ 1170kg pour les 1200km parcourus, sans compter toutes les opérations d’extraction, de raffinage et de transport qu’il faudrait rajouter pour avoir une vision plus globale.<br /> À ce jour, le kg de dihydrogène coûte entre 12 et 15€, mais si le réseau s’étend, on peut estimer diviser ce chiffre par 2 (alors, oui, j’ai vu des estimations qui considèrent que ce prix pourrait descendre aussi bas que 1,5€/kg, mais je n’en tiens pas compte ici), et considérer un prix de 7€/kg, ce qui nous fait un ravitaillement à 700€ pour un carburant qui ne rejette pas de CO2 une fois brûlé (le prix au kg tiendrait compte des diverses taxes carbone qui s’appliquent à la chaîne de production).<br /> Si l’on applique une taxe carbone sur le gazole, à 30€/tonne, on ajoute 35€ au prix des 420L cités plus haut.<br /> La question est essentiellement : combien cela coûte-t-il, collectivement, de relâcher do CO2 dans l’atmosphère ? 30€/tonne n’est pas assez, j’ai entendu un reportage dire qu’il faudrait dès à présent la passer à environ 100€/tonne, ce qui rajouterait 120€ au prix de 420L de gazole.<br /> Le coût d’un plein d’hydrogène équivalent deviendrait moins cher si le gazole est à 1,50€/L (420x1,5+120), sauf qu’aux États-Unis et au Canada par exemple, le litre est encore à moins d’1€, et le gazole reste encore plus avantageux.¹<br /> Mais le coût environnemental continue d’augmenter (pour s’en sortir, j’ai lu qu’il faudrait que le coût de la tonne de CO2 émise passe à 775€ en 2050).<br /> Donc il n’est pas absurde d’imaginer que, si les vrais coûts sociaux, environnementaux, économiques de l’émission de CO2 étaient pris en compte dès à présent, la solution hydrogène, parmi d’autres, et malgré ses défauts, ait une place dans la transition énergétique.<br /> ¹: il faut se rappeler que là-bas, quasiment aucune voie ferroviaire n’est électrifiée, donc quasiment tout le transport, ferroviaire et routier, dépend de carburant fossile. Si on en revient au coût, l’hydrogène a peut-être une place.
philouze
Martin, le problème c’est que pour le rendre compétitif il faut :<br /> une fourniture à très très bas taux CO2 de taille tout à fait … inhumaine : c’est simple, il n’existe pas de parc ENR ou nuke sur terre actuellement à la hauteur des besoins par exemple du seul routier, d’autant plus qu’on produit déjà des tonnes d’H2 ultra carboné et que la logique voudrait qu’avant d’en produire «&nbsp;en plus&nbsp;» du moins carboné, il faudrait décarboner le H2 déjà produit.<br /> Sauf que faire ça pomperait déjà toutes nos ressources !<br /> un tarif acceptable comme tu le soulignes. Pour ceux qui prétendent du 1,5 € le kilo … le jus le moins cher du monde en volume vraiment considérable c’est le notre et HORS MARGE il vaut 50 € le MWH. ça nous amène le kilo d’H2 comprimé à 2.75 € hors marge, hors couts de compression, hors couts d’infrastructure de production/électrolyse, hors couts de distribution.<br /> C’est donc absolument n’importe quoi.<br /> Le tarif que tu imagines (6€) c’est déjà de la science fiction pour une infra continentale établie et amortie.<br /> Quand on sait qu’on en a une et qu’elle s’appelle le réseau d’électricité, ça fait mal aux fesses d’imaginer doublonner la chose puis tripler la conso primaire pour faire trois fois moins bien que ce qu’un camion Tesla va faire … avec un camion moins cher au surplus (???)<br /> jette un œil là dessus, le topo sur le volume de jus nécessaire au seul H2 existant calme bien je trouve :<br />
Martin_Penwald
Je suis à peu près convaincu que vous avez raison.<br /> Juste un détail : non, Tesla ne peut pas faire un camion meilleur que ce que Nikola envisageait. Nikola (et oui, c’est des rigolos) voulait concevoir un poids-lourd dédié à la longue distance en Amérique du Nord. Ce n’est pas ce que Tesla va sortir. Le semi Tesla est un camion destiné au transport local ou grand régional, pas à la longue distance. Détail à noter qui confirme le positionnement de Tesla : le semi n’est pas équipé d’une couchette, donc on ne peut pas passer la nuit dedans.
philouze
cependant il a déjà 800 kms d’autonomie, ça fait peut être pas de l’inter continental, mais tu traverse un état US de bout en bout , ou tu rayonnes de ton état vers un autre dans la journée.<br /> A l’échelle de l’europe tu fais facilement du sud-nord d’un pays comme la france ou la traversée de plusieurs petits pays entre deux centres routiers équipés en recharges adaptées.<br /> Les économies sont telles que si le besoin d’une autonomie d’au moins deux journées de route + une nuit se fait sentir, la version à cabine arrivera (je veux bien prendre un pari de futurologue sans gage (allez, une bière en conf-call) sur la question, j’en ai gagné pas mal en 15 ans )
orionb1
vu le nombre de lignes non électrifiées, ce type de train a clairement de l’avenir si on veut moins de carburants fossiles
Martin_Penwald
Mais, le problème n’est pas de mettre une couchette ou pas. Déjà, 800 km, c’est ridicule comme autonomie, et c’est sans compter que la météo peut fortement plomber cette autonomie. (Bien sûr, on peut imaginer de recharger 2 ou 3 fois dans la journée, mais c’est<br /> Ioin d’être idéal) Le vent en particulier. Peu importe l’aérodynamisme du machin, ça fait<br /> 2,60m de large sur 4,10 de haut, si il y a du vent, de face de côté ou de ¾ avant, ça peut flinguer l’autonomie de 10 à 30%, parfois pire.<br /> Ensuite, et c’est le problème avec le transport LONGUE distance, c’est qu’il n’est absolument pas assuré de pouvoir trouver un endroit pour recharger pendant la nuit. On n’a pas toujours le luxe de pouvoir s’arrêter où l’on veut, entre les heures de conduite à respecter et les aléas de la route. Certains soirs dans certaines régions (Nouvelle-Angleterre, New-York le long de l’interstate 5 dans l’ouest), on ne trouve plus de place<br /> après 16:00 ; on peut se débrouiller pour se mettre en surfile ou sur le stationnement voiture, mais il est illusoire de penser que ces places seront équipées de bornes de recharge poids-lourds. C’est d’ailleurs pour ça que Tesla ne vend le semi que comme véhicule de transport régional. Le 100% électrique n’est en aucun cas prêt pour prendre sa place dans le transport longue distance en Amérique du Nord. Peut-être dans 10 ans, mais<br /> je n’y crois pas.<br /> Après, on peut imaginer refondre complètement les flux logistiques de<br /> sorte à ne plus avoir besoin de transport routier longue distance, mais c’est un autre débat.
orionb1
On pourrait imaginer du ferroutage sur une partie du trajet et le camion se chargerait en route mais ce n’est pas vraiment la direction actuelle<br /> Même les écolos ont un peu abandonné le transport par rail de marchandises on dirait
philouze
Je te crois sur parole, vous êtes concernés par des distances gigantesques, continentales - mais il y a sûrement aussi un important flux &lt; 800 kms ?<br /> En Europe en tout cas c’est le cas, et 1600 kms avec une seule étape majeure c’est plus qu’il n’en faut pour les trajets Rotterdam &gt; Paris &gt; Espagne ou France &gt; Allemagne &gt; Pologne<br /> qui sont littéralement des autoroutes à camion
Martin_Penwald
Ah, mais tout-à-fait. Mais ce n’est pas de la longue distance justement. Tiens, juste pour donner une idée, sur ces 3 derniers jours :<br /> Je suis parti de Paris, TX mardi matin, et je suis arrivé à Edmonton, AB, hier soir. 1034, 1088 et 1186 km, en respectant les limites de vitesse et la réglementation sur les heures de service.<br /> Et, en effet, on peut envisager de ne faire les grands trajets que sur train, avec des centres d’où partent des camions pour faire du local, mais se pose une question : qui va payer ?<br /> De plus, en particulier au Canada mais un peu aussi aux États-Unis, le réseau ferroviaire est au bord de la saturation, le Canadien National (la SNCF locale), est en train d’étudier la possibilité de faire circuler des convois de 4km de long (contre 2km) actuellement pour augmenter un peu la capacité du réseau. Encore une fois : qui va payer ?<br /> On déborde largement du cadre du sujet, mais ça montre que l’électrification des transports est très loin d’être aisée.
orionb1
qui va payer ? je dirais que l’état peut investir dans son réseau de rail, d’autant que visiblement, il y a une forte demande et que ça rentre dans les critères du «&nbsp;Green Deal&nbsp;»<br /> on se pose moins la question quand il s’agit de mettre en place de nouvelles autoroutes
Martin_Penwald
C’est bien là où je voulais en venir. Il faut une réelle volonté politique pour changer tout le système de transport afin de le décarboner le plus efficacement possible.<br /> Et même jusqu’à envisager de limiter la possession de véhicules particuliers. Mais bon, 'faut pas rêver, pour l’instant, j’ai l’impression qu’on va droit dans le mur, et qu’on ne fait qu’accélérer.<br /> C’est mon côté optimiste
orionb1
Bah déjà en Belgique, il y a des politiques qui font «&nbsp;campagne&nbsp;» sur la réouverture des librairies parce qu’ils espèrent faire plaisir à leur électorat<br /> Alors prendre des décisions courageuses à long terme …<br /> Le meilleur exemple, ce sont les partis écolos qui sont contre le nucléaire alors qu’ils doivent bien voir que c’est stupide dans la perspective du dérangement climatique. Mais faut pas facher l’électorat. On pourrait lui apprendre des choses, lui parler en adulte, mais bon … Trop difficile.
philouze
merci pour cette contrib qui sent le vécu Martin !<br /> bonne route à toi du coup
snoopyz
Je ne suis pas ingénieur donc je ne peux que vous faire aveuglément confiance pour les calculs de rendement…<br /> Mais ce qui me semble intéressant avec l’hydrogène c’est surtout:<br /> 1/ le stockage (moins de pertes et de pollution que des parcs géants de batteries reconditionnées)<br /> 2/ l’approvionnement (pas besoin d’attendre 2h pour charger la batterie, le plein est fait en moins de 5min).<br /> Et puis pour décarboner, il suffit de faire de l’électrolyse avec le surplus nucléaire (présent la nuit, ou lorsque l’éolien et le solaire produisent plus que d’ordinaire)
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