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L'Hydrogène étudiée comme une des solutions dans le "Panorama et évaluation des différentes filières énergétiques des principaux engins de construction et agricoles en France" édité par l'Ademe.
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Le document présente une analyse approfondie des différentes filières énergétiques pour les engins mobiles non routiers (EMNR) agricoles et de construction en France, avec un accent sur leur potentiel de décarbonation. Voici une synthèse, en mettant l'accent sur l'utilisation de l'hydrogène :
Synthèse générale
- Objectifs de l'étude :
- Analyser les filières alternatives au diesel pour les EMNR.
- Évaluer leur impact économique et environnemental.
- Identifier les opportunités de décarbonation.
- Contexte :
- La majorité des EMNR fonctionnent au gazole.
- Les tracteurs agricoles représentent 74 % du parc agricole, tandis que les pelles et les équipements de levage/manutention constituent 80 % du parc de construction.
- Filières alternatives étudiées :
- Biocarburants liquides (HVO, B100).
- Biométhane (BioGNC/BioGNL).
- Électrique (batteries et hybride).
- Hydrogène (pile à combustible et moteur à combustion interne).
- Rétrofit.
- Filières les plus avancées :
- Les filières HVO et électriques sont les plus développées, notamment dans le secteur de la construction.
Focus sur l'hydrogène
- Technologies disponibles :
- Pile à combustible (PAC) : Produit de l'électricité à partir d'hydrogène pour alimenter les moteurs électriques.
- Moteur à combustion interne à hydrogène : Fonctionne comme un moteur thermique classique, mais utilise de l'hydrogène comme carburant.
- Prototypes et démonstrateurs :
- JCB 220X : Pelle hydraulique de 20 tonnes fonctionnant avec une PAC.
- Liebherr R9XX H2 : Pelle sur chenilles de 50 tonnes équipée d'un moteur à combustion interne à hydrogène.
- Tracteur de chantier Charier : Modifié pour inclure une PAC et des réservoirs d'hydrogène.
- Avantages :
- Adapté aux engins de grande puissance, où les solutions électriques atteignent leurs limites.
- Temps de ravitaillement rapide, comparable au diesel.
- Possibilité de produire de l'hydrogène localement (par exemple, via des panneaux solaires).
- Défis :
- Coût élevé : Les prototypes coûtent environ trois fois plus cher que leurs équivalents diesel.
- Infrastructure limitée : Peu de stations de ravitaillement adaptées aux EMNR. Les engins non immatriculés ne peuvent pas se déplacer sur route pour se ravitailler.
- Logistique complexe : Une pelle de 300 kW consomme 200 kg d'hydrogène en 8 heures, nécessitant une logistique d'approvisionnement importante.
- Rendement énergétique faible : Le rendement de la filière hydrogène est trois fois inférieur à celui de l'électrique à batterie.
- Réglementation insuffisante : Absence de cadre clair pour l'homologation des EMNR à hydrogène.
- Impact environnemental :
- Dépend de la source d'hydrogène :
- Hydrogène vert : Produit par électrolyse avec des énergies renouvelables, faible empreinte carbone.
- Hydrogène gris : Produit à partir de gaz naturel, émet environ 10 kg de CO2 par kg d'hydrogène.
- Le réservoir d'hydrogène, souvent en fibre de carbone, peut représenter jusqu'à 15 % du bilan carbone total.
- Dépend de la source d'hydrogène :
- Perspectives :
- L'hydrogène est prometteur pour les applications nécessitant de fortes puissances.
- Des solutions comme les unités mobiles de ravitaillement ou la production locale d'hydrogène pourraient pallier les problèmes d'approvisionnement.
- Le développement de la filière dépendra de la réduction des coûts de production et de la mise en place d'infrastructures adaptées.
Conclusion
L'hydrogène représente une solution intéressante pour les EMNR de grande puissance, mais son adoption est freinée par des coûts élevés, des infrastructures limitées et un rendement énergétique inférieur à d'autres alternatives comme l'électrique. Des avancées technologiques et réglementaires sont nécessaires pour accélérer son déploiement.
lien vers l'étude :