Thierry Alleau
Président de lAFH₂¹
 

Environnement et ressources énergétiques : deux préoccupations majeures

Si le vingtième siècle sest abreuvé sans retenue à la fontaine des combustibles fossiles, le vingt et unième risque fort de devoir modifier ces confortables habitudes pour deux raisons majeures :

- le tarissement progressif des ressources faciles à exploiter (pétrole, gaz naturel),
- les contraintes environnementales imposées par les méfaits attendus de laugmentation de leffet de serre et la réglementation qui va en résulter, limitant fortement lutilisation future des énergies émettant du gaz carbonique.

En particulier, la société a appris à vivre avec deux vecteurs énergétiques : lélectricité et le gaz naturel (en remplacement progressif du pétrole). Le second, facile à transporter et à stocker, devra progressivement être remplacé par un autre ayant, au moins, les mêmes qualités : ce nouveau vecteur a été identifié et accepté par tous, ce sera lhydrogène.

 et comment ne pas rappeler que Jules Verne, dès 1874, écrivait, dans lIle Mystérieuse: « Je pense quun jour, lhydrogène et loxygène seront les sources inépuisables fournissant chaleur et lumière » !

1 Association Française de lHydrogène, http://www.afh2.org, courriel : afhparis@aol.com

Lhydrogène

Les qualités de lhydrogène sont nombreuses :

- cest latome le plus abondant sur terre, comme constituant de leau,
- cest la molécule la plus énergétique : 120 MJ/kg, soit 2,2 fois le gaz naturel,
- il nest ni polluant, ni toxique,
- sa combustion ne produit aucun polluant (seulement de leau)
- cest le plus léger des gaz, ce qui est un facteur positif vis à vis de la sécurité (grande vitesse de diffusion dans lair)
- ses modes de production sont nombreux, adaptés à toutes les formes primaires dénergie (électrolyse, décomposition thermique de leau, reformage)
- son transport est aisé et préserve lenvironnement (en particulier par pipes)
- ses modes de transformation sont variés (pile à combustible, moteur, turbine, combustion)

- sa légèreté implique une densité énergétique volumique peu favorable au stockage sous forme gazeuse,
- ses limites dinflammabilité et de détonation avec de lair sont plus larges que pour le gaz naturel (dun facteur 5 environ), mais en dehors dune situation dite « confinée » (cest à dire emprisonné avec de lair dans un volume fermé), ces limites sont plus difficiles à atteindre quavec le gaz naturel du fait de sa grande vitesse de diffusion dans lair (4 fois celle du gaz naturel).
- Il est précédé dune mauvaise réputation au plan de la sécurité et son acceptabilité par le public nest pas gagnée !

Lhydrogène est actuellement une des matières de base des industries chimiques et pétrochimiques. Plus de la moitié de lhydrogène consommé est utilisée pour la production dammoniac (50%) et de méthanol (8%). Le reste est essentiellement utilisé par la pétrochimie. Une petite partie sert néanmoins dans dautres secteurs comme la soudure, lindustrie du verre, la fabrication de semi-conducteurs et la fabrication daliments. 
Lhydrogène est encore aujourdhui un produit chimique et non pas déjà un vecteur dénergie, si ce nest la propulsion spatiale qui ne représente quune infime partie.

Le tableau suivant précise les valeurs de consommation actuelle en Europe et dans le Monde :
 

	Consommation (milliards de Nm3/an	Consommation (millions de T/an)
Europe	65	5,85
Monde	500	45

Tableau 1  Consommations annuelles dhydrogène en Europe et dans le Monde

Cest donc par un facteur très supérieur à 100 quil faudra augmenter la production dhydrogène : autant dire que le schéma actuel ne représente en rien limage que cette industrie aura dans le futur, tant lécart est important. 
Les facteurs politico-économiques qui président aux choix techniques conduiront nécessairement à des filières de production très différentes des filières actuelles, puisque basées sur les énergies fossiles. Les études nécessaires débutent seulement et il est aujourdhui trop tôt pour en deviner les conclusions mais déjà des pistes se précisent. La source sera :

- soit leau, ressource essentielle datomes dhydrogène. La molécule deau devra alors être craquée. Deux méthodes le permettent : lélectrolyse et la dissociation thermique. 
- soit la biomasse, comme le méthanol, léthanol ou le méthane quil faudra reformer pour en extraire lhydrogène.
- soit la production directe dhydrogène par bio-photo synthèse. 

Quels sont les freins actuels au développement de lhydrogène?

Comme pour toute apparition dune rupture technologique, les freins sont de plusieurs natures : politique, économique, réglementaire, social et technique.

Sur laspect politique, le frein provient du fait que lapparition du vecteur hydrogène ne peut être défendu quavec lidée dun remplacement progressif du vecteur fossile par des sources renouvelables puisque la transformation de lénergie fossile en hydrogène ne simpose pas aujourdhui, tant sur le plan technique (gain en rendement non significatif) que sur le plan économique. Or, aussi longtemps que les apports renouvelables seront faibles, lutilisation directe de lénergie produite (électricité ou chaleur) ne nécessite pas une transformation en une autre forme dénergie, comme lhydrogène, pas plus que son stockage ou son transport. Il napparaît donc pas de besoin immédiat mais un besoin différé de préparer les technologies de demain. Le pouvoir politique nen voit donc pas nécessairement lurgence, en particulier en France. Seule la pression déléments extérieurs (respect des accords de Kyoto, décisions européennes, pression de lopinion publique ) conduira les Pouvoirs Publics à prendre les décisions voulues. On est aujourdhui dans une phase initiale de prise de conscience.

Sur laspect économique, le coût actuel de lhydrogène serait acceptable (à contenu énergétique identique, il est compris entre le coût hors TIPP du combustible fossile et son prix de vente) car il est fabriqué à partir du gaz naturel. Or le coût est à considérer sur la base dune énergie non fossile. Léventualité du développement du nucléaire nétant pas aujourdhui prise en compte, il faut imaginer une économie acceptable sur la base du renouvelable, ce qui est encore loin dêtre acquis. Par exemple , si on prend le cas de lénergie éolienne la moins chère des énergies renouvelables, hors hydraulique- le prix de rachat de lélectricité par EdF est de 48 centimes par kWh, ce qui est très loin du coût de revient de lélectricité nucléaire ou thermique fossile !. En fait, on entre aujourdhui dans une phase détudes technico-économiques de plusieurs années qui devrait conduire à des filières qui seront probablement plus onéreuses que les filières actuelles et quil faudra accepter, faute de mieux. 
Le coût de lénergie de demain, avec ou sans hydrogène, est, probablement condamné à augmenter de manière sensible.

Sur le plan réglementaire, des travaux sont en cours, aux niveaux national, européen et international.
Au plan national, le réseau PACo²   finance le projet SEREPAC³  piloté par lINERIS⁴  depuis le 1er janvier 2001.
Au plan européen, léquipe de projet EIHP⁵  travaille jusquen 2004 sur des propositions de réglementation européenne pour les véhicules à hydrogène. Dores et déjà, de nombreuses directives européennes sont transposées en droit français, pour les diverses applications des piles à combustible à hydrogène.
Au plan international, des règles ISO⁶  sont en cours détablissement dont la norme ISO TC-197 « Technologies de lhydrogène ».
On pense généralement que vers 2005, un ensemble complet de règlements et normes sera disponible et applicable et plus aucun frein ne devrait persister à cette date dans ce domaine.

Sur le plan social, la difficulté majeure est lacceptabilité par le public.
Lhydrogène est un combustible de mauvaise réputation, du fait essentiellement de laccident spectaculaire⁷  du ballon dirigeable Hindenburg en 1937, au dessus de Lakehurst (USA) sans parler des rapprochements que peuvent faire certains avec laccident de la navette Challenger, voire la bombe à hydrogène ! 
Laffaire de lHindenburg a été récemment disséquée à lissue dun travail très complet⁸  qui démontre que cet accident était dû uniquement à linflammabilité de lenveloppe et que, si ce dirigeable avait été gonflé à lhélium, les conséquences auraient été identiques. Aujourdhui, la société Zeppelin, récemment recréée, a construit et testé de nouveaux dirigeables extrêmement sûrs, destinés aussi bien au tourisme quau transport de masses encombrantes.
Dans le cas de lhydrogène, il y a une grande différence entre lévaluation du risque subjectif et les risques objectifs identifiés par une analyse extensive.

² PACo : réseau technologique national « Pile à Combustible »
³ SEREPAC  a pour objectif « Bilan et Perspectives sur la Sécurité, la Réglementation et la Normalisation des Systèmes Piles à Combustible »
⁴ INERIS : Institut National de lEnvironnement Industriel et des Risques
⁵ EIHP : European Integrated Hydrogen Project
⁶ ISO : International Standard Organisation
⁷ Il y eut 35 morts et 62 survivants.
⁸ le rapport est disponible sur le site www.dwv-info.de/pm/pe00hb.htm

En conséquence, un important travail dinformation auprès du public est à poursuivre pour démystifier ce gaz auquel, pourtant, les citoyens étaient habitués puisque le gaz de ville, après la dernière guerre, était constitué à 60% dhydrogène⁹ , sans quil y ait eu davantage dinquiétudes ni daccident quavec le gaz naturel, aujourdhui.
Il est par ailleurs et à ce sujet, intéressant dévoquer une autre étude récente menée en Allemagne¹⁰  montrant que les allemands sont majoritaires pour accepter lhydrogène en tant que combustible ; cela sexplique partiellement par le fait que plusieurs véhicules à hydrogène (à moteur thermique ou à pile à combustible) sont testés dans ce pays à titre expérimental et en milieu urbain et quune large publicité en est faite.

Sur le plan technique, quatre technologies sont nécessaires au développement de lhydrogène: la production, le stockage, le transport et la transformation. Leurs états de développement ne sont pas au même niveau. Les deux dernières sont presque matures : le transport gazeux par pipes ou cryogénique est parfaitement maîtrisé et fiable et la transformation en énergie mécanique (moteur, turbine) ou électrique (piles à combustible) lest pratiquement aussi. Il nen est pas de même des deux premières qui nécessitent encore de nombreux développements. Un point sur ces technologies est fait ci après. 

Quelles solutions pour la production dhydrogène ?

Si on élimine les sources fossiles qui vont progressivement disparaître, il reste deux grandes sources dénergie primaire : lénergie nucléaire et les énergies renouvelables.
De lavis général, la transformation de lélectricité nucléaire en hydrogène par électrolyse de leau ne présente quun intérêt limité sauf à vouloir profiter de réacteurs électrogènes en sous-charge pendant des périodes creuses. La solution qui apparaît actuellement la plus séduisante est le craquage de leau par un procédé thermochimique comme le procédé IS¹¹ , la chaleur nécessaire (vers 800°C) étant fournie par des réacteurs nucléaires dédiés, à haute température. Ce type de réacteur HTGR¹²  a lavantage de consommer des combustibles fissiles beaucoup plus abondants que lU₂₃₅ actuellement brûlé dans les réacteurs actuels PWR.  Une conférence récente¹³  et un rapport¹⁴  de lAFH₂ le décrivent en détail. Un projet commun américano-japonais devrait permettre daboutir à une démonstration à léchelle de 30 MW, vers 2010. Le CEA¹⁵ , qui a lancé un grand programme « hydrogène », poursuit des études préliminaires dans ce sens.

La biomasse (terrestre ou marine) peut produire de lhydrogène de deux façons : 

- soit la transformation en alcool (éthanol, méthanol) ou méthane, qui est ensuite reformé, 
- soit la production directe dhydrogène via des bactéries (comme les hydrogénases) 

Une fois produit, lhydrogène est soit utilisé (et/ou stocké) sur place, soit transporté via un réseau de pipes.
Cette source est potentiellement la plus importante et peut théoriquement fournir la totalité de la demande dénergie, en particulier dans un pays comme la France, compte tenu de son climat tempéré et des grandes étendues exploitables. Actuellement, aucune des voies possibles na été suffisamment explorée pour savoir si lune dentre elles est rentable à terme.
Daprès une étude de Institut for Energy and Power Plant Engineering (TU Munich, Allemagne) la biomasse est la source la plus intéressante sur le plan énergétique, puisque la production dun kWh dhydrogène ne nécessite que 0.2 kWh dénergie dappoint (usine de traitement, transport) et 1.5 kWh de biomasse.

Le solaire se présente sous deux formes : le solaire thermique et le solaire photovoltaïque. 
Le solaire thermique ne peut être utilisé que sur place compte tenu de son bas niveau de température (60-80°C). Le solaire thermique à plus haute température (à concentration, dans la gamme 200-250°C) nest réaliste que dans les pays à fort ensoleillement direct et peut alors produire de lélectricité via une machine thermique, laquelle électricité produira de lhydrogène par électrolyse. Son coût actuel est très élevé (de lordre de 1€/kWh) et les perspectives de décroissance de ce coût sont encore mauvaises à moyen terme.

La source sur laquelle les plus grands espoirs sont fondés est le photovoltaïque. Il produit de lélectricité qui peut fournir de lhydrogène par électrolyse de leau. La production des cellules est aujourdhui en forte croissance et son prix est en baisse régulière mais encore trop élevé, dun facteur 3 environ. Des sauts technologiques en cours détude (comme les cellules à couche mince) devraient permettre datteindre les coûts objectifs dans quelques années.

Léolien est une source qui est aussi en plein développement dans de nombreux pays, dont la France via le programme national Eole 2005. Les générateurs ont une puissance unitaire de plus en plus élevée, jusquà 2,5 MW (on étudie actuellement des prototypes dans la gamme 3-5 MW), et le coût du kWh fourni est en baisse régulière ; il na cependant pas encore atteint les objectifs attendus autour de 20 à 30 centimes. Lélectricité produite peut être partiellement ou totalement transformée en hydrogène par électrolyse avec un rendement de 65-70% pour les grosses unités dont le coût est de lordre de 1000€/kW. On pense que cette forme dénergie pourrait couvrir à terme- de lordre de 10 % des besoins électriques en France ; aujourdhui, la capacité totale installée est de 70 MW¹⁶ .

¹⁶ A noter que la productivité dune éolienne ne peut atteindre 100% et donc que la puissance réelle disponible est inférieure dun facteur qui dépend du site dimplantation.

Lhydraulique, très développée dans certains pays comme le Canada, fournit lénergie renouvelable la plus économique. Elle représente-en France- environ 12% de lélectricité produite. Malheureusement, il ny a pratiquement plus de site à équiper en Europe de louest mais des ressources inexploitées considérables existent sur les continents américain et chinois. Le Canada avait étudié en détail la possibilité dexporter vers lEurope de lhydrogène produit à partir dénergie hydraulique au travers du programme européen EQHHPP¹⁷  (1990  1995) mais na pas donné suite.

¹⁷ EQHHPP : Euro Quebec Hydro Hydrogen Power Project

Quelles solutions pour le transport de lhydrogène?

Le mode de transport qui sera probablement retenu à terme est le transport sous pression par pipes plutôt que le transport cryogénique, trop gourmand en énergie donc nécessairement dun coût plus élevé. Le transport par pipes profite dune très longue expérience :

- en Allemagne, 230 km de pipes sous 22 bars sont exploités par Huels A.G. depuis 1938,.
- en France, Air Liquide exploite près de 1000 km de pipes,
- aux Etats-Unis, environ 700 km sont exploités

Quelles solutions pour le stockage dhydrogène?

Il faut distinguer le stockage de masse et le stockage en petites unités pour des véhicules et des générateurs portables.
Dans le premier cas, deux solutions sont envisageables :

- soit le stockage dans de grandes cavités naturelles ou artificielles (anciennes mines, par exemple) : diverses expériences en ont montré la faisabilité.
- soit la transformation de cet hydrogène en un composé hydrogéné (alcool, par exemple) dont le stockage fait appel à des technologies déjà maîtrisées et dont la conversion ultérieure en hydrogène est facile (reforming) et relativement économique (les rendements des reformeurs sont élevés).

- le stockage sous pression dans la gamme des 350 bars: plusieurs sociétés (Impco, Dynetek, Ullit) vendent ces produits qui sont homologués ; les performances sont élevées puisque, récemment , le record de 11.3% de densité massique a été atteint chez Impco et Dynetek, grâce à un technologie composite (vessie en alliage daluminium renforcée par une structure composite en fibres de carbone).
- le stockage dans des hydrures métalliques : cette technique est déjà ancienne, très sûre et très bien maîtrisée ; en contrepartie, ce mode de stockage souffre de deux défauts, la densité massique des hydrures est élevée et leur capacité de stockage est faible, surtout si on souhaite conserver une température de déstockage raisonnable (inférieure à 200°C). Cest ainsi que les densités spécifiques ne dépassent pas 2-3%, ce qui ne peut convenir que pour de faibles masses dhydrogène à stocker.
- le stockage sous forme cryogénique (-253°C) de quelques kilogrammes dhydrogène, utilisé en particulier par le constructeur automobile BMW pour ses prototypes à hydrogène, et quelques autres constructeurs pour alimenter des prototypes de véhicules à pile à combustible. Les inconvénients sont doubles : un hydrogène onéreux comme il a été précisé précédemment et une fuite¹⁸  nécessaire dhydrogène pour compenser les pertes thermiques (de lordre de 1 à 2% par jour, selon la qualité de lisolation thermique). 

- le stockage sous pression à 700 bars dans des structures composites du même type que celles utilisées pour le stockage à 350 bars et dont le CEA a récemment fait une démonstration dans le cadre du projet européen Hydro-Gen.
- le stockage dans des nanostructures de carbone dont les premiers résultats étaient apparus encourageants vers le milieu des années 90, mais qui nont pu encore être confirmés.

La conversion de lhydrogène en une des deux formes utilisables de lénergie, hors thermique (énergie mécanique ou électrique) se fait :

- soit à partir de convertisseurs traditionnels (moteur thermique ou turbine) aisément adaptables à lhydrogène. Utilisés avec lhydrogène, ces convertisseurs gardent les performances quils ont avec des combustibles traditionnels.
- soit à partir de piles à combustible : les piles à combustible sont actuellement en fort développement et leur faisabilité technique est maintenant démontrée. 

Le principe de fonctionnement

Découvert par W. Grove, en 1839, il est extrêmement simple : il sagit dune combustion électrochimique et contrôlée dhydrogène et doxygène, avec production simultanée délectricité, deau et de chaleur, selon une réaction chimique globale  universellement connue¹⁹  :

Les différents types de piles à combustible

Le tableau 2 ci-après détaille les divers types de piles couramment développées et la figure 1 détaille le principe de fonctionnement du type dit « acide à polymère solide » (PEMFC)
 

Type de pile20	Electrolyte	T (°C)	Domaine dutilisation
Alcaline  (AFC)	potasse (liquide)	80	Espace, transports. Gamme : 1 - 100 kW
Acide polymère (PEMFC)	polymère  (solide)	80	Portable, transports, stationnaire Gamme : 100 mW - 10 MW
Acide phosphorique (PAFC)	acide phosphorique (liquide)	200	Stationnaire, transports  Gamme : 200 kW - 10 MW
Carbonate fondu (MCFC)	sels fondus (liquide)	650	Stationnaire Gamme : 500 kW - 10 MW
Oxyde solide (SOFC)	céramique (solide)	700 à 1000	Stationnaire, transports Gamme : 1 kW - 10 MW

Toutes ces piles fonctionnent généralement autour dun point qui correspond à un rendement brut de lordre de 50%.

Il est souvent évoqué une variante de la pile PEMFC qui est la DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) dans laquelle on amène directement du méthanol à lanode au lieu de lhydrogène. Les performances dune telle pile sont moindres du fait dune plus forte chute de tension anodique, mais intégrée à un système complet qui ne serait pas alimenté directement en hydrogène, elle peut conduire à un ensemble plus compact, plus simple et plus léger, particulièrement pour les applications de faible puissance, comme les portables.

¹⁸ Dans une version améliorée, cette fuite peut être stockée sous pression pendant quelques jours.
¹⁹ Deux ouvrages peuvent être consultés pour en savoir plus sur le principe de fonctionnement :
- Les piles à combustible : application au véhicule électrique, C. Lamy et J.M. Léger. Journal de Physique IV, Colloque C1, supplément au Journal de Physique III, volume 4, janvier 1994
- Fuel Cell Systems, Leo J.M.J. Blomen et Michael N. Mugerwa, Plenum Press
²⁰  AFC : Alkaline Fuel Cell, PEMFC : Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PAFC : Phosphoric Acid Fuel Cell, MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell, SOFC : Solid Oxide Fuel Cell

Les domaines dapplications de la pile à combustible

Il y a aujourdhui trois grands domaines dans lesquels on promet un brillant avenir à la pile à combustible : le portable, le transport et le stationnaire.

- Le portable²¹

La technologie qui sera utilisée pour cette application est la PEMFC du double fait de sa température de fonctionnement basse (50 à 70°C) et de sa technologie « tout solide », alimentée soit directement en hydrogène, soit alimentée en méthanol dans sa version dite « méthanol direct ».

²¹ Voir Des piles à combustible pour les portables, Pour la Science, n° 263, septembre 1999
²² Sony, NEC, Motorola et Manhattan Scientifics, Inc., en particulier
²³ Mon téléphone carbure au méthanol, Le Monde, mercredi 1er mars 2000.

- Le transport²⁴

- le canadien Ballard, le pionnier, avec 6 bus (pile de 200 kW), déjà testés pendant deux ans à Vancouver et à Chicago, et une commercialisation prévue dès lan 2003 en collaboration avec DaimlerChrysler.
- lallemand DaimlerChrysler, qui a montré cinq prototypes Necar, dont le plus récent (Necar 5) est construit sur une base Class A, et deux prototypes de bus (Nebus en 1997 et Citaro en 2001).
- Les américains General Motors (avec le dernier prototype HydroGen3 alimenté par une pile de 90 kW) et Ford (avec le prototype Think FC5)
- les japonais Toyota (avec son dernier prototype FCHV-4), Nissan (avec son prototype Xterra), Honda (avec son dernier prototype FCX-V4), Mazda (avec son prototype Premacy FC-EV), Mitsubishi, et Daihatsu.
- Le coréen Hyundai (avec son prototype Santa Fé FCEV),
- Les français Renault (qui a présenté, il y a 3 ans, son prototype Laguna équipé dune pile de Nora de 30 kW, avec Air Liquide, dans le cadre dun programme européen Joule), PSA qui a présenté son prototype Partner Hydro-Gen en juin 2001 (cadre FP5), Air Liquide/Nuvera qui a présenté son bus Scania développé dans le cadre dun projet européen et la CNIM qui a montré son prototype de petit véhicule VELAPAC (2001).
- Litalien FIAT avec son Elettra H2FC.

Plusieurs de ces constructeurs annoncent des pré-séries à partir de 2003. 

Malgré lexistence de plusieurs prototypes présentés avec de lhydrogène stocké à bord (sous forme liquide, gazeuse ou absorbé dans un hydrure), le combustible utilisé dans une première phase sera très probablement pour des raisons de sûreté, de réglementation et de logistique de distribution- un combustible liquide (méthanol ou gaz naturel) alimentant un reformeur embarqué. On pense généralement que dans la période 2005-2010, les constructeurs vendront à perte pour ouvrir le marché et emmagasiner de lexpérience (comme aujourdhui Toyota avec le véhicule hybride thermique PRIUS) et que la technologie ne deviendra financièrement rentable quà partir de 2010.
 La technologie utilisée dans ces applications sera essentiellement de type PEMFC, même si quelques expériences utilisent lAFC (ZeTek).

A ces applications routières, il convient dajouter un intérêt récent de certains constructeurs (comme IRISBUS, société incluant RVI) pour un tramway propre et sans caténaire, utilisant une pile à combustible. 
Par ailleurs, il faut aussi noter un intérêt croissant de constructeurs maritimes (navires civils et militaires) pour la pile SOFC, au niveau du MW ou plus, pour une propulsion plus propre, plus efficace et plus discrète.

- Le stationnaire²⁵

Dans le premier domaine, on trouve les projets suivants :

- la création de deux pôles autour dune filiale du canadien Ballard (la société Ballard Generation Systems, BGS): un pôle européen avec Alstom (AlstomBallard) et un pôle asiatique avec le japonais Ebara. Cet ensemble sest donné pour objectif la diffusion de co-générateurs (électrique-thermique) de type PEMFC (dune puissance de 250 kW électriques et 230 kW thermiques) dont un exemplaire (monté avec la collaboration dEDF) fonctionne à Treptow, dans la banlieue de Berlin.
- la commercialisation depuis plusieurs années (près de 200 unités vendues), par laméricano-japonais ONSI Corp., de la pile PC 25 de 200 kW, de technologie PAFC. A noter quun modèle a été installé en France (début 2000) par EDF, à Chelles, dans la région parisienne, pour lalimentation dun groupe HLM.

- la MCFC qui fait lobjet de plusieurs tests : 1 MW avec lallemand MTU, 250 kW avec laméricain FuelCell Energy, 1 MW avec le japonais Hitachi
- la SOFC avec SiemensWestinghouse, qui fait lobjet de plusieurs tests au niveau de 100 kW et dun projet européen en cours au niveau de 1 MW.

Dans le deuxième domaine de la production individuelle (habitat), plusieurs projets sont en cours de réalisation :

- le lancement, par la société américaine Plug Power LLC associée à General Electric (GE MicroGen), dun générateur de 7 kW (Home Gen 7000) constitué dune pile PEM et dun reformeur à hydrocarbure. Plug Power teste actuellement une dizaine de prototypes en situation réelle et prévoit une commercialisation vers 2002 avec un prix de 50-60 centimes/kWh.
- Des programmes de même nature mais de moindre ampleur, avec les américains H Power, Idatech, General Motors et Avista (H2fuel).

Conclusions

Lapparition prochaine du nouveau vecteur énergétique « hydrogène » en remplacement du pétrole puis du gaz naturel, fait maintenant lobjet dun consensus général parmi les spécialistes, dans le monde entier ; la seule incertitude concerne le démarrage effectif de cette nouvelle phase. 
Si des travaux de développement restent encore à mener, la décision de sengager dans labandon progressif des énergies fossiles est de nature plus politique que technique, la poursuite de lexploitation de cette énergie étant, à court terme, plus aisée à retenir par les Pouvoirs Publics quun changement qui peut leur paraître hasardeux sur le plan économique. La position récente des Etats-Unis sur le double sujet du respect des accords de Kyoto et de laccélération de la consommation des combustibles fossiles en est une illustration significative.
Sur le plan de la sûreté et de la réglementation, il napparaît aucune difficulté particulière, pas plus que sur les plans du transport de lhydrogène et de sa transformation ; ce sont sur les plans de la production et du stockage que les efforts devront se concentrer dans lavenir, mais le problème est davantage de faire des choix entre plusieurs solutions quen découvrir de nouvelles.

Pour ce qui concerne la pile à combustible, les secteurs du portable, du stationnaire et du transport public devraient souvrir dans les 3 prochaines années, tandis que le secteur du transport léger, plus contraint par le facteur coût, ne devrait souvrir que vers 2010.
 

Nota : pour en savoir plus sur ces sujets, de très nombreux sites internet sont aisément accessibles ; une liste de liens est disponible gratuitement sur le site de lAssociation Française de lHydrogène (AFH2), à ladresse suivante : http://www.afh2.org