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RÉSUMÉ
Les tensions géopolitiques internationales engendrent d’intenses contraintes sur les ressources minérales nécessaires à la transition énergétique. La mise en place des technologies de l’hydrogène doit impérativement en tenir compte, doit aussi anticiper les besoins en formation qui en découlent. Après un bilan sur ces tensions en matériaux, l’article analyse et compare la façon dont l’hydrogène est enseigné dans les meilleures universités occidentales et chinoises, et présente des initiatives de coopération exemplaires qui, au-delà des divergences géopolitiques, permettent d’envisager des synergies tirant parti du meilleur des différentes cultures pour relever le défi environnemental.
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Alain THOREL : Secrétaire Général - Société Française de Métallurgie et de Matériaux, Paris, France - Professeur, Coordinateur Européen - China-EU Institute for Clean and Renewable Energy (ICARE), Huazhong University of Science and Technology (HUST), Wuhan, Chine
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Song LI : Professeure associée - Department of New Energy Science and Engineering, School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology (HUST), Wuhan, Chine - China-EU Institute for Clean and Renewable Energy (ICARE), Huazhong University of Science and Technology (HUST), Wuhan, Chine
INTRODUCTION
Lorsqu’un programme éducatif sur l'énergie est mis en place aujourd’hui dans le monde occidental, il présente bien entendu la base des connaissances nécessaires aux divers aspects technologiques des composantes de la chaîne de valeur. Mais il inclut toujours aussi des considérations telles que frugalité, environnement, éthique et commerce équitable, sécurité, enjeux sociétaux, économie, ressources, coopération internationale, etc. Il en va ainsi pour le développement des énergies renouvelables, dont les technologies relatives à la filière hydrogène.
L’approche est différente en Chine, par essence très centralisée pour ce qui concerne la planification et la gestion des priorités. D’énormes efforts y sont réalisés, depuis les années 2010, pour le développement des énergies renouvelables, dans certains cas avec l’appui de la Commission Européenne.
La situation internationale depuis 2022 a fortement ébranlé les convictions sur la stratégie énergétique d'un certain nombre de pays, notamment en Europe, justement en ce qui concerne leur dépendance aux énergies fossiles étrangères, et l’accès aux ressources minérales, et sur la nécessité d’une accélération accrue vers le développement des énergies décarbonées, dont le nucléaire. Ces considérations ont un fort impact sur la façon de penser la politique énergétique et l’éducation des acteurs de cette politique, alors qu’en 2023, plus de cinquante pays ont annoncé mettre en place des stratégies énergétiques nationales et régionales majeures liées à l’hydrogène.
La Chine est concernée différemment par ce qui se passe aux portes de l’Europe, et l’instabilité ne sert pas son tropisme marchand et ses ambitions commerciales. En tout état de cause, ses ressources minières la mettent à l’abri du besoin pour nombre de matériaux stratégiques, en particulier ceux qui sont liés au développement d’une énergie décarbonée.
Néanmoins, que cela soit en Orient ou en Occident, il peut y avoir une vision convergente pour ce qui concerne la priorité absolue de lutte contre le réchauffement climatique. Les approches occidentales et chinoises pour le déploiement des énergies renouvelables, et la politique éducative associée, ont leurs avantages et leurs inconvénients, avec chacune leur propre dynamique et leur propre efficacité, entre consensus, acceptance sociétale, et discipline nationale. On peut donc trouver un chemin gagnant-gagnant, en prenant le meilleur des deux mondes, s’agissant du développement des technologies renouvelables, par exemple liées à l’hydrogène et aux options éducatives afférentes.
Domaine : Hydrogène, science des matériaux, énergie, ressources minières
Degré de diffusion de la technologie : Croissance
Technologies impliquées : Technologies liées à l’hydrogène
Domaines d’application : Énergie, environnement
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Derby, H2Today, Véhicule du futur, Cara, ID4Mobility, i-TRANS, Nextmove, Aerospace Valley, Mer Bretagne, Mer Mediterranée, Tenerrdis, S2E2, SMART Energy Alliance
Industriels : Air Liquide, EDF, Engie, TotalEnergies, Airbus, SNCF, Suez, Véolia, Vinci, Atawey, HySiLabs, Haffner, Lhyfe, McPhy, PowiDian
Autres acteurs dans le monde : Ballard Power Systems, Linde plc, Air Products and Chemicals, Inc Shell plc, Saudi Arabian Oil Co., FuelCell Energy, General Motors, Bloom Energy Corp., Plug Power Inc., Adani Green Energy Ltd., Sinopec
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Enseignement sur les technologies de l’hydrogène dans les universités occidentales4. Incontournables d’un enseignement sur l’hydrogène
À moins de découvrir prochainement d’énormes ressources en hydrogène natif aisément exploitables, l’hydrogène reste encore un vecteur d’énergie, et non une source primaire. En tant que tel, il doit être associé à d’autres sources d’énergie renouvelables pour les quatre domaines de la chaîne de valeur.
Tout acteur dans le domaine des énergies renouvelables doit ainsi, pour une intégration facile du vecteur hydrogène, avoir une vision claire des différents aspects techniques de toutes celles-ci :
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divers types de piles à combustibles et d’électrolyseurs ;
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photovoltaïque ;
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solaire thermique ;
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éolien ;
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biomasse ;
-
géothermie ;
-
etc.
Le développement des énergies renouvelables suivra les caractéristiques géographiques locales des différentes régions :
-
l’ensoleillement ;
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les vents dominants ;
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les ressources en eau ;
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les sources thermiques ;
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la biomasse ;
-
etc.
C’est-à-dire qu’il s’agira d’un mix ajustable par rapport à ces atouts régionaux. Étant donné que toute conversion d’énergie entraîne des pertes, souvent significatives, la gestion de l’énergie et l’efficacité énergétique doivent être des préoccupations constantes. Le nombre d’étapes de conversion doit rester aussi limité que possible.
Le changement de paradigme lié à la pénétration du vecteur hydrogène nécessite de s’assurer des compétences techniques de tous les acteurs de la chaîne de valeur. La sécurité est aussi une question de la plus haute importance, tout comme les questions logistiques et organisationnelles. Il faudra adapter, en amont ou en aval, le type de production à la distribution, au stockage, au transport et à l’utilisation. Et chaque étape nécessitera des personnes qualifiées.
La manipulation de l’hydrogène lui-même peut être dangereuse :
-
gaz inodore, incolore, dont la combustion n’est pas visible, il est trois fois plus énergétique que le méthane, avec un seuil d’explosivité ne nécessitant que le dixième d’énergie par rapport à ce dernier ;
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ce...
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Incontournables d’un enseignement sur l’hydrogène
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PRINZHOFER (A.), TAHARA CISSÉ (C.S.), DIALLO (A.B.) - Discovery of a large accumulation of natural hydrogen in Bourakebougou (Mali). - Int. J. Hydrog. Energy, 43, p. 19315-19326 (2018).
-
(2) - MAIGA (O.), DEVILLE (E.), LAVAL (J.) et al - Characterization of the spontaneously recharging natural hydrogen reservoirs of Bourakebougou in Mali. - Sci. Rep., 13, p. 11876 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-38977-y
-
(3) - DIALLO (A.B.), TAHARA CISSÉ (C.S.), LEMAY (J.), BRIERE (D.J) - La découverte de l’hydrogène naturel par Hydroma, un « Game Changer » pour la transition énergétique. - Les Annales des Mines, 2022/4, p. 154-160 (2022).
-
(4) - MORETTI (I.) et al - Natural hydrogen emanations in Namibia: Field acquisition and vegetation indexes from multispectral satellite image analysis. - International Journal of Hydrogen Energy, 47(84), p. 35588-35607 (2022). https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.08.135
-
(5) - PRINZHOFER (A.), MORETTI (I.), FRANCOLIN (J.B.L.), PACHECO (C.), d’AGOSTINO (A.) et al - Natural...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
L’hydrogène, vecteur de la transition énergétique.
-
Hydrogène : quels enjeux ?
-
Filière hydrogène : principaux verrous et intérêt du Power-to-Gas.
ANNEXES
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
SF2M : Société Française de Métallurgie et de Matériaux https://sf2m.fr/
CNH : Conseil National de l’hydrogène https://www.conseil-national-industrie.gouv.fr/cni-action/des-actions-transverses/conseil-national-de-l-hydrogene
Banque Mondiale https://www.banquemondiale.org/fr/home
BIRD : Banque Internationale pour la Reconstruction et le Développement https://www.banquemondiale.org/fr/who-we-are/ibrd
NAHFC : National Alliance for Hydrogen and Fuel Cell, or : China Hydrogen Energy Alliance https://www.ceic.com/gjnyjtwwEn/xwzx/202404/d3ff557769524a2a8d7a2ec4b85330f3.shtml
NDRC : National Development and Reform Commission https://en.ndrc.gov.cn/
GEIE : Groupement Européen d'Intérêt Economique https://eur-lex.europa.eu/FR/legal-content/summary/european-economic-interest-grouping.html
UNDP : United Nations Development Programme https://www.undp.org/china/about-us-0
GBA :...
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2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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