
par Chems Eddine Chitour. « Il n’est pas nécessaire d’espérer pour entreprendre ni de réussir pour persévérer » ~ Guillaume d’Orange Résumé Le plan hydrogène est un concept nouveau porteur qui permet de sortir de la mentalité de la rente des énergies fossiles et aller vers de nouveaux challenges. Comment produire de l’énergie, l’utiliser et même la commercialiser à partir de la production industrielle fruit de notre génie. La production d’hydrogène se résume en trois défis : mettre en place un plan renouvelable (solaire et éolien) d’au moins 20 000 mW d’ici 2030. Utiliser une partie de l’électricité verte pour, à la fois, produire de l’eau pure par dessalement de l’eau de mer et utiliser cette eau pure dans la technique d’électrolyse pour obtenir de l’hydrogène qui a de grandes applications dans plusieurs domaines. Permettre la production d’engrais azotés et servir de régulateur dans l’intermittence des énergies renouvelables et même dans les piles à combustible. Il faut naturellement s’adosser à un partenaire compétent qui accepte de développer un partenariat d’exception à la fois sur le plan industriel mais aussi dans le cadre de la formation et surtout de la recherche pour donner une feuille de route à l’ITEER, institut qui devrait être créé à Sidi Abdallah, environnement approprié pour la recherche. La transition énergétique avec l’aide de l’écocitoyenneté synonyme de bien commun et de sobriété (al qana3a) pour éviter le gaspillage et la bienveillance de tous les départements ministériels pour sortir rapidement de l’ébriété énergétique actuelle. Cette contribution se veut être un hommage au Docteur Abdelwahab Bennini, pionnier de l’hydrogène depuis une quinzaine d’années, disparu récemment et qui devait intervenir dans le colloque organisé par le Club Energy le 4 décembre 2021. Beaucoup des idées que je vais présenter ont été discutées avec le Docteur Bennini lors d’un workshop que j’ai organisé en avril 2021 en tant que ministre de la Transition énergétique et des Énergies renouvelables. Cependant, dans cette contribution, je vais m’en tenir à quelques rappels et marteler plus que jamais de nous investir, « anciens » et nouveaux, dans une nouvelle bataille qui est celle de la transition énergetique vers le développement humain durable. Selon les données publiées par l’Agence internationale pour les Énergies renouvelables (IRENA), ce sont plus de 260 gigawatts (gW) de capacité en énergies renouvelables qui ont été mis en place l’année dernière, soit une croissance 50% plus rapide que celle qui avait été enregistrée en 2019. Les statistiques annuelles publiées par l’Irena en 2021 sur les capacités en énergies renouvelables montrent que ces dernières ont considérablement augmenté par rapport au total des nouvelles capacités de production énergétique installées et ce, pour la deuxième année consécutive. Plus de 80% de toutes les nouvelles capacités d’électricité mises en place l’an dernier exploitent des sources d’énergie renouvelables. Le solaire et l’éolien comptent pour 91% de ces nouvelles capacités. À la fin de l’année 2020, la capacité mondiale de production d’énergie de ressources renouvelables s’élevait à 2 799 gW, l’hydroélectricité se tenant toujours en tête (1 211 gW). Les deux sources variables d’énergies renouvelables qui ont dominé l’expansion des capacités en 2020 sont les nouvelles installations solaires (127 gW) et éoliennes (111 gW). Ce sont la Chine et les États-Unis d’Amérique qui ont connu la croissance de marché la plus marquée et ce, dès 2020. La capacité PV (capacité photovoltaïque) mondiale passerait d’environ 630 gW à la fin de cette année à plus de 1 TW en 2022 et à 1,2 TW fin 2023. Fin 2024, le monde disposerait de 1 448 gW d’énergie solaire. Le coût de l’énergie pour le photovoltaïque à grande échelle a encore baissé l’année dernière sur trois continents. « L’énergie solaire à grande échelle est de nouveau moins chère que les nouvelles sources de production d’énergie conventionnelles, le nucléaire et le charbon, ainsi que les turbines à gaz à cycle combiné ». Le rapport de SolarPower Europe cite des appels d’offres récents au Portugal, au Brésil et aux Émirats Arabes Unis, dans lesquels les prix finaux étaient pour la première fois inférieurs à 0,02$/kWh. D’après l’AIE, d’ici 2025, 90% des nouvelles installations de capacités de production d’électricité dans le monde devraient concerner des projets solaires et éoliens, notamment offshore. « Dans beaucoup de pays, les centrales solaires et les parcs éoliens sont devenus la source d’électricité la moins chère », pointe l’AIE. Le solaire devrait représenter la moitié des capacités de production d’électricité installées d’ici 2025 dans le monde, porté par les projets de grande envergure. À ce rythme, les capacités de production du solaire et de l’éolien devraient dépasser en 2023 celles des centrales fonctionnant au gaz naturel et celles au charbon en 2024. « D’ici 2025, les énergies renouvelables devraient être la première source de production d’électricité dans le monde devant le charbon »1. Alors que la Terre continue de chauffer et que les gaz à effet de serre continuent de s’accumuler dans notre atmosphère, combien de temps va prendre la transition énergétique ? La transition énergétique est nécessaire si nous voulons sortir de la mentalité de la rente qui nous fait différer les échéances chaque fois que le baril grimpe et nous tenir le ventre chaque fois qu’il dégringole. Elle devra entraîner une modification de nos modes de production et donc aussi de nos habitudes de consommation de l’énergie. Le tout pour répondre notamment à de nouvelles exigences environnementales. Et, avec en toile de fond, la lutte contre le réchauffement climatique. Pour atteindre le Graal de zéro émission ou « zéro émission nette » en 2050, comment l’inertie structurelle peut-elle trouver son chemin dans le contexte d’urgence climatique que nous vivons. Une meilleure efficacité énergétique n’est pas à attendre pour demain. « La sobriété peut nous en préserver. Réduire la consommation d’une maison de 10%, ce n’est pas la même chose que réduire ses émissions en remplaçant le mazout par l’électricité »2. D’ici 2030-2035, les investissements prévus dans le cadre de la transition énergétique USA-Europe-Chine-Inde devraient dépasser les 4000 milliards de dollars ; le programme de Joe Biden prévoit 2000 milliards de dollars sur les 20-30 prochaines années, soit 10% du PIB 2019, pour le développement des énergies renouvelables, les industries écologiques et l’efficacité énergétique. La Commission européenne a fixé, avec le règlement d’exécution 2020-1294 du 15 septembre 2020, les règles du nouveau mécanisme de financement des énergies renouvelables : chaque État membre doit contribuer à l’objectif européen de 32% d’énergies renouvelables en 2030. L’hydrogène vert produit à partir de ressources énergétiques renouvelables pourrait fournir aux pays en développement un vecteur d’énergie zéro carbone pour soutenir les objectifs nationaux en matière d’énergie durable. Les électrolyseurs et les technologies de piles à combustible connaissent des améliorations significatives en termes de coût, d’efficacité et de qualité des produits, l’hydrogène vert réduisant, progressivement, l’écart de coût avec l’hydrogène dérivé de combustibles fossiles dans certains contextes. Les technologies nécessaires pour fournir une voie de transition systémique pour la fourniture de chaleur à faible émission d’hydrogène, de stockage d’énergie saisonnier, d’électricité et de solutions de mobilité lourdes existent déjà aujourd’hui. En conséquence, l’extraordinaire polyvalence de l’hydrogène vert pourrait jouer un rôle important dans la transition énergétique. L’hydrogène vert est l’hydrogène produit par la division de l’eau par électrolyse. Cela fait de l’hydrogène vert l’option la plus propre – l’hydrogène provenant de sources d’énergie renouvelables sans CO2 comme sous-produit. En 2020, l’hydrogène vert a coûté entre 2,50$ et 6,80$ le kilogramme et l’hydrogène bleu entre 1,40$ et 2,40$/kg, comparativement à l’hydrogène gris à forte teneur en carbone entre 1$ et 1,80$/kg. Cependant, le coût de l’hydrogène vert pourrait diminuer avec l’amélioration en termes de coût, d’efficacité et de qualité. L’hydrogène contient une grande quantité d’énergie par rapport à d’autres vecteurs énergétiques (bois : 15 MJ/kg ; gasoil : 44,8 MJ/kg ; gaz naturel : 50 MJ/kg ; hydrogène : 120,5 MJ/kg) ; sa combustion n’émet aucun polluant. L’hydrogène favorise l’augmentation de la part des énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques. Cet hydrogène peut être valorisé soit dans d’autres secteurs, soit stocké massivement avant d’être reconverti en électricité en période de déséquilibre entre la production et la demande d’énergie. Il peut servir de stockage tampon pour améliorer la résilience des systèmes énergétiques. La différence entre la demande et la production intermittente d’énergie nécessite d’adapter les capacités de stockage des vecteurs énergétiques pour assurer la stabilité des systèmes. En complémentarité avec l’électricité, l’hydrogène présente l’avantage de pouvoir être stocké sans perte, en grande quantité dans des réservoirs sur de longues durées comme réserve tampon ou stratégique. Les différents modes de stockage (gaz, liquide, solide) et de transport (réseaux, voies maritimes ou routières) de l’hydrogène permettent de redistribuer l’énergie de manière efficace et durable sur de longues distances ou localement3. Les véhicules électriques à hydrogène (FCEV) ont un rôle important à jouer. La combinaison de véhicules électriques à batterie et à hydrogène permet de concilier « zéro émission », « confort du conducteur » et « flexibilité des usages ». Les FCEV seront pertinents pour les usages très intensifs comme la traction ou la fourniture d’électricité à bord (grands rouleurs, camions, bus, cars, bateaux, trains…) et nécessitant des vitesses de remplissage comparables aux véhicules thermiques actuels. Une combinaison de véhicules électriques à batterie et à hydrogène réduira les coûts d’investissement d’infrastructures pour la recharge des véhicules4. En tant que vecteur énergétique, l’hydrogène est une brique technologique-clé de la transition énergétique vers une économie bas carbone. Il favorise les systèmes à zéro émission, facilite les liens entre les différents secteurs, contribue à la sécurité d’approvisionnement en énergie.
Les technologies de l’hydrogène sont matures et prêtes au déploiement dès aujourd’hui dans de nombreuses applications de l’énergie et des transports. L’hydrogène pourrait ainsi contribuer d’ici 2050 à 18% de la demande totale en énergie (moins de 2% actuellement), conduisant à un abattement annuel de 6 gigatonnes d’équivalent CO2 pour un marché mondial de 2500 milliards de dollars et la création de 30 millions d’emplois[4]. Selon le site Blomberg BNEF, l’hydrogène « vert » généré par l’électricité photovoltaïque ou éolienne onshore coûtera moins cher dès 2030 que l’hydrogène produit à partir du gaz. La baisse des coûts se poursuivant, l’hydrogène vert deviendra un meilleur marché que l’hydrogène « gris ». Cela viendrait de la perspective d’une baisse rapide et forte du prix des électrolyseurs de type alcalin, qui chuterait dans le monde occidental de quelque 1000 dollars par kilowatt ($/kW) à 115$/kW en dix ans à peine. Le coût de l’hydrogène vert, c’est avant tout celui de l’électricité ; l’électricité renouvelable devient aussi moins chère que le gaz naturel comme source de chaleur (et beaucoup moins chère que le gaz naturel comme source d’électricité avec un rapport chaleur/électricité de 60%). L’hydrogène « fait sens pour les fertilisants et la chimie, peut-être l’acier, l’aviation, le transport maritime et le soutien des réseaux électriques. Mais il ne trouvera que des niches dans les transports terrestres »[4]. Les énergies renouvelables (éolienne, solaire) sont disponibles de façon intermittente, et l’hydrogène en constitue le complément idéal (flux énergétique flexible). Du point de vue stockage, l’hydrogène vert pourrait fournir aux systèmes énergétiques une solution de stockage d’énergie à long terme capable d’atténuer la variabilité des ressources renouvelables, augmentant ainsi le rythme et la pénétration des énergies renouvelables. La combustion d’un kilo d’hydrogène libère environ trois fois plus d’énergie qu’un kilogramme d’essence et ne produit que de l’eau. En revanche, l’hydrogène occupe, à masse égale, beaucoup plus de volume que tout autre gaz. L’hydrogène peut aussi être produit à partir d’eau et d’électricité, c’est l’électrolyse de l’eau. L’ammoniac est une des briques essentielles du monde chimique moderne. Utilisé massivement dans l’agriculture et ses engrais comme réfrigérant industriel, il est généré grâce au procédé allemand « Haber-Bosch », qui permet la « synthèse de l’ammoniac (NH3) par hydrogénation du diazote (N2) gazeux atmosphérique par le dihydrogène (H2) gazeux en présence d’un catalyseur ». La demande en ammoniac pourrait croître de manière exponentielle à l’avenir : le NH3 est notamment l’une des pistes sérieusement explorées par les secteurs du transport aérien ou maritime pour verdir leurs activités, condition sine qua non pour la lutte contre le changement climatique. L’Algérie a acquis depuis les années 70 une expérience et dispose de cinq usines d’ammoniac et d’engrais de méthanol, ou de raffinage (Skikda). Elle fabrique l’hydrogène gris pour les besoins de ses unités. La locomotion électrique permettra d’utiliser de moins en moins d’hydrocarbures qui seront employés en pétrochimie. De plus l’hydrogène servira à la fabrication d’engrais qui vont être stratégiques sur le plan de la sécurité alimentaire. Aussi, la remontée des prix pour 2021 peut permettre une recette entre 32/33 milliards de dollars. Cependant, il faut plus que jamais être prudent et ne pas rééditer les occasions perdues de 1980 avec la création du CEN en 2011. Tout s’est arrêté quand le prix du pétrole avait atteint les 140$ le baril en 2013 d’où l’urgence de revoir le modèle de consommation énergétique afin de s’adapter aux nouvelles mutations 2021-2025-2030, et ce, dans les faits et non dans les discours déconnectés de la réalité. Le ministère de la Transition énergétique et des Énergie renouvelables, créé à cet effet, devrait avoir les moyens humains et surtout l’aide de tous les départements ministériels, tant il est vrai qu’au final, c’est l’Algérie qui va réussir et ceci par la mise en place d’une stratégie qui se décline en deux axes directeurs suivants : Améliorer l’efficacité énergétique et diminuer l’intensité énergétique. Cela touchera le logement avec un programme de réduction des déperditions énergétiques (double vitrage, isolation). Un accord a été conclu avec le ministère de l’Habitat pour la mise en place de nouvelles normes qui entreront en vigueur graduellement à partir de 2022. Dans le même sillage, des normes nouvelles vont être introduites par l’Agence nationale pour la Promotion et la Rationalisation de l’Utilisation de l’Énergie (APRUE) dans le cadre d’une convention avec le Ministère du Commerce. Enfin 1 million de lampes devront être produites en 2022. Il en sera de même d’un cahier des charges pour diminuer la consommation des carburants essence et diesel en leur substituant le sirghaz et le diesel fuel. Le deuxième grand chantier est celui du développement des énergies renouvelables devant mobiliser au minimum entre 2022-2030 20 milliards de dollars pour atteindre les objectifs de photovoltaïque éolien. Dans le modèle à mettre en œuvre, une place est réservée au nucléaire civil, à la géothermie, à l’hydroélectricité et au plan bois énergie pour planter 1 milliard d’arbres d’ici 2030. Enfin, s’agissant des énergies fossiles qui sont sur le déclin, leur optimisation devra être mise en œuvre. La diminution de la consommation du carburant par la mise en place d’une stratégie de transport faisant appel à la locomotion électrique permettra de libérer des quantités de pétrole qui seront laissées aux générations futures exportées au meilleur prix ou servant de base notamment pour la pétrochimie et la production d’engrais azotés nécessaires pour augmenter d’une façon substantielle les rendements dans l’agriculture et diminuer de ce fait la vulnérabilité du pays. En Algérie, 47 millions de tonnes équivalent pétrole (TEP) ont été consommées à la fin du mois de septembre 2021. De plus, la demande en gaz naturel pour seulement les neuf premiers mois de 2021 dépasse les 45 milliards de m3, où cette tendance devrait se rapprocher des 50 milliards, dépassant, pour le gaz, les exportations actuelles, soit 1 milliard de m3 par semaine ! Une nouvelle politique des prix (prix de cession du gaz sur le marché intérieur environ un dixième du prix international) occasionne un gaspillage renvoyant à une nouvelle politique des subventions ciblées. Cette révision de la politique des subventions généralisées dans le cadre d’une approche ciblée d’équité devrait être mise en place. Le Plan H2 devrait plus que jamais compter sur la formation et la recherche notamment en revoyant l’exposé des motifs du ministère de la Transition énergétique et des Énergies renouvelables (MTEER) dans le sens d’une formation de post-graduation spécialisée (PGS) et d’une recherche à mettre en place rapidement à Sidi Abdallah et cela avec l’aide de l’Institut Fraunhofer allemand pour mettre en place une recherche pérenne dans les trois segments (solaire et autres, dessalement de l’eau et surtout électrolyse qui sera une révolution dans le pays ). Vis-à-vis du partenaire allemand, il faut parler d’une seule voix et profiter des atouts de chacun des deux secteurs avec obligatoirement le Ministère de l’Enseignement supérieur qui est un chaînon important qui peut aider a la concrétisation de cet important projet à Sidi Abdallah. Un comité national chargé de l’élaboration de la stratégie nationale de l’hydrogène en Algérie a été installé dimanche, a indiqué un communiqué du Ministère de l’Énergie et des Mines. L’hydrogène a plusieurs utilisations énergétiques et non énergétiques, du stockage d’énergie renouvelable à l’alimentation des transports lourds, et en tant qu’énergie et matière première dans l’industrie à forte intensité énergétique, comme dans les secteurs de l’acier ou de la chimie. C’est aussi un enjeu économique : l’hydrogène offre l’opportunité de créer une filière et un écosystème industriels créateurs d’emplois. C’est un enjeu de souveraineté énergétique : il offre une opportunité pour réduire notre dépendance vis-à-vis des exportations d’hydrocarbures. À ce titre, parmi les axes paritaires pour le développement de la filière de l’hydrogène vert : la mise en place d’un cadre réglementaire relatif à cette filière, compte tenu des considérations internationales relatives à la couleur « verte » ; la coordination intersectorielle pour assurer la valorisation de toute la chaîne de valeur ; le développement de la technologie d’électrolyseurs ainsi que toute la chaîne de valeur (électricité verte, production, stockage, distribution et export) dédiée à la production d’hydrogène vert à l’échelle de laboratoire et industrielle ; l’appui, par un partenariat stratégique, des pays « locomotives » dans le domaine ; la mise en place d’une coopération fructueuse avec les pays importateurs de l’H2 et ses dérivés. Dans les pays en développement, il y a une pénurie d’ingénieurs qualifiés qui peuvent installer, surveiller, faire fonctionner et maintenir des systèmes intégrés de piles à combustible et d’hydrogène. C’est là qu’intervient la nécessité d’un plan de formation robuste qui ne peut réussir que si le pays est adossé à une nation qui a fait ses preuves scientifiques et qui accepte d’accompagner le pays. Il y a la nécessité pour l’Algérie de « rattraper le train du progrès, en misant sur un plan renouvelable vert », ce sera la mise en place d’une recherche appliquée dans ce domaine, avec une centaine de chercheurs à travers tout le pays et les différents acteurs pour s’organiser autour de ce projet et créer une synergie entre les différentes structures de recherche travaillant sur l’hydrogène. « Promouvoir la recherche scientifique appliquée dans le domaine de la production de l’hydrogène d’origine renouvelable par l’étude, la conception et la réalisation d’électrolyseurs pouvant aller jusqu’à 1MW »5. L’Alliance pour l’Hydrogène vert (The Green Hydrogène Alliance, GHA) mise en place par le Ministère de la Transition énergétique en avril 2021 vise à favoriser un déploiement ambitieux des technologies de l’hydrogène d’ici 2030. Avec cette alliance, l’Algérie veut soutenir l’engagement de l’État à atteindre, dans une première étape, un modèle à 50% renouvelable et ensuite la neutralité carbone d’ici 2050. La déclaration d’Alger « sur le plan d’hydrogène vert » a été signée par le Ministre de la Transition énergétique et des Énergies renouvelables et le ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche scientifique, lors d’un workshop co-organisé par les deux départements. C’est un impératif pour l’Algérie d’aller graduellement vers les énergies propres, dont l’hydrogène vert, et de préparer sa transition énergétique pour 2030. Étudier les modes de stockage de l’hydrogène avec notamment les applications permettant d’apporter des solutions aux intermittences des énergies renouvelables solaire et éolien ; vecteur de stockage intermédiaire en cas d’intermittence du soleil et de l’éolien. La nécessité de développer la coopération internationale dans ce domaine se fera notamment avec le partenaire allemand. Des contacts importants ont été réalisés par le MTEER et l’Agence GIZ qui pourrait aider l’Algérie dans le développement de son plan solaire et dans la production de son hydrogène vert. Il ne faut pas perdre cette opportunité de développer un partenariat économique scientifique et technique avec l’Allemagne qui a fait ses preuves dans le plan solaire en ayant construit 180 mW. De plus, elle dispose d’un institut de classe mondiale dans le domaine technologique, l’Institut Fraunhofer, qui peut aider dans la formation et la recherche ainsi qu’à la mise en place de l’Institut de la Transition énergétique et des énergies renouvelables dans l’environnement scientifique approprié de Sidi Abdallah. De même, nous devons nous inscrire dans les nouvelles inititatives mondiales. Dans ce cadre, un partenariat avec la Chine est indiqué. La Chine investit massivement dans les énergies renouvelables. Pays leader, elle prévoit d’investir d’ici 2030 375/400/ milliards de dollars. La Chine, qui est d’ores et déjà le plus vaste marché des énergies renouvelables au monde, s’est dotée l’an dernier de 136 gW de capacité supplémentaire, pour l’essentiel en énergies éolienne (72 gW) et solaire (49 GW), 368 centrales thermiques sont en cours de construction avec une capacité de 187 gigawatts. Le pays compte ainsi bâtir plus de 150 nouveaux réacteurs dans les quinze prochaines années – plus que le reste du monde les trente-cinq précédentes pour 380 milliards d’euros, pour produire 200 gigawatts d’ici 2035. De même dans le cadre de la recherche sur la fusion nucléaire. Il y a quelques mois, en Chine, le dispositif tokamak réacteur de fusion (EAST) a récemment maintenu un plasma chauffé à 120 millions de degrés Celsius pendant 101 secondes. Mais c’est le futur. Voilà un challenge ! L’idée est de faire de l’Algérie une plateforme de fabrication des panneaux solaires pour l’Afrique et développer une coopération englobant plusieurs secteurs : mines, avec le fer de Gara Djebilet, la pétrochimie, le solaire mais aussi la possibilité d’une industrie de la locomotion électrique d’une route transsaharienne électrique. Toutes ces opportunités ont été présentées aux Chinois et il serait pertinent qu’il y ait une coordination entre les différents secteurs pour donner corps à cette vision du futur. Vouloir s’accrocher à une vision passéiste de l’énergie fossile n’arrange pas les intérêts de notre pays. Cela fait 50 ans que feu le président Boumédiene avait annoncé à la face du monde : « Qararna taemime el mahrouqate » (Nous avons décidé – souverainement – de la nationalisation de nos ressources en hydrocarbures). Il fallait le faire ! Avoir toutes les majors du pétrole contre l’Algérie et s’en sortir sans finir comme Mossadegh, le premier ministre iranien, qui sera renversé et jugé. Il sera remplacé par le général Zahedi, conciliant, qui laissa la bride sur le cou à BP Shell Standard. 50 ans après le 24 février 1971, c’est une autre révolution qu’il nous faut mener avec des idées nouvelles et en déprogrammant mentalement cet atavisme rentier qui a installé l’Algérie dans les temps morts. L’Algérie du million de martyrs n’a pas dit son dernier mot. Elle est de retour, si on y croit au quotidien et si l’on se met enfin au travail. Professeur Chems Eddine Chitour 
