Dialogue SPI-SHS face au défi socio-technique de la mobilité hydrogène

La mobilité, c’est-à-dire le déplacement de personnes dans un espace géographique, quelles qu’en soient la finalité et la durée, joue un rôle structurant dans nos sociétés. Diverses solutions de mobilité coexistent, centrées sur des objets technologiques (par exemple bicyclette, voiture, bus, train, bateau, avion) voire impliquant leur combinaison multimodale.

Le XX^e siècle a vu émerger, s’organiser et s’imposer un système de mobilité notamment individuelle, centré sur l’utilisation conjointe des énergies fossiles et du moteur thermique. Mais après un siècle d’exploitation intensive, les ressources fossiles disponibles et connues amorcent un processus d’épuisement. La pression croissante de la demande énergétique face à une offre limitée impacte le prix de l’énergie. De plus, la reconnaissance du caractère anthropique du changement climatique et la connaissance de plus en plus fine de ses conséquences sociétales et environnementales amènent à chercher à contenir le réchauffement climatique. Selon l’Agence internationale de l’Énergie, il est nécessaire de réduire d’au moins 80 % d’ici 2050 les émissions de CO₂ de ce secteur relativement à son niveau de 2000 pour atteindre un objectif de stabilisation de l’augmentation de la température à moins de 2,4 °C. Le développement de la structure urbaine et l’explosion des mégapoles couplées à l’accélération de l’utilisation des véhicules individuels génèrent d’importantes nuisances sonores et une forte dégradation de la qualité de l’air. Même s’il ne s’agit pas du secteur le plus émissif, l’expansion des besoins de transports et de mobilités se traduit par l'augmentation de la contribution relative de ce secteur aux émissions de gaz à effet de serre et de particules polluantes.

L’ensemble de ces facteurs conduit à remettre en cause le système de mobilité existant actuellement. Ce sont ainsi de multiples défis, technologiques mais aussi économiques et sociétaux, qu’il convient d’adresser pour soutenir la transformation profonde de cette activité, dans la perspective globale d’une décarbonation de la société.

Les avancées technologiques autour de l’électromobilité, et plus particulièrement des véhicules à piles à combustible alimentées par de l’hydrogène, s’inscrivent dans ce mouvement. Dans le domaine de l’électromobilité, le véhicule électrique à batterie n’est pas la seule alternative au moteur thermique. La possibilité d’utiliser des piles à combustible (désormais PAC) alimentées par un combustible riche en hydrogène et oxygène (Hy-PAC) est une alternative réaliste, contribuant à la transition vers une mobilité durable, l’hydrogène n’émettant pas de CO₂. Ces véhicules PAC se caractérisent par la mobilisation, à titre principal (source de puissance) ou complémentaire (« range extenders » ou élément d’autonomie), d’un système pile à combustible dans la chaîne de traction qui transforme une énergie chimique en énergie électrique. Depuis le début du XXI^e siècle, plusieurs villes dans le monde expérimentent la circulation de bus à hydrogène, mais aussi de flottes de taxis. Et si les principaux constructeurs automobiles sont en mesure de commercialiser des modèles de véhicules Hy-PAC, il n’en reste pas moins que le passage d’un marché de niche à un marché de masse est loin d’être effectif.

Il est intéressant d’observer la nature des verrous qui demeurent et freinent la transformation profonde du système de mobilité. La transition vers une société bas carbone ne peut se limiter à la seule substitution d’une technologie (thermique) par une autre (électrique, hydrogénique). Les enjeux et la complexité des transitions sociétales en font un espace privilégié et nécessaire de dialogue entre les disciplines et particulièrement entre les sciences pour l’ingénieur et les sciences humaines et sociales. Sans ce dialogue, il ne semble pas possible d’envisager les processus de transition durable, processus dans lesquels s’opère une évolution simultanée des technologies, des acteurs, des usages, des valeurs voire des imaginaires. En effet, ce dialogue apporte à l’ingénieur une compréhension de son rôle sociétal renouvelé dans lequel il est porteur d’une posture co-créative permettant d’adresser la globalité des problématiques de mobilité durable.