Monsieur Laurent Carme, Directeur General, présente les activités du groupe McPhy, spécialiste des équipements de production et de distribution de l’hydrogène qui contribue au développement mondial de l’hydrogène zéro-carbone (hydrogène « vert »). Fort de sa gamme complète dédiée aux secteurs de l’industrie, de la mobilité et de l’énergie, McPhy offre à ses clients des solutions clés en main adaptées à leurs applications d’approvisionnement en matière première industrielle, de recharge de véhicules électriques à pile à combustible ou encore de stockage et valorisation de surplus d’électricité d’origine renouvelable.

Monsieur Jean-Paul Moulin, Directeur Scientifique matériaux Arkema présente les attentes et les défis des matériaux de la transition énergétique au sein du groupe : les matériaux composites pour l’éolien offshore, les réservoirs pour le stockage sous 700 bars de l’hydrogène… Pour la mobilité il faut aussi réduire la masse des équipements (batteries, réservoirs) en optimisant l’usage de composites fibres de carbone. Le recyclage en fin de vie de ces matériaux doit être intégré dès la conception. Les défis à relever sont nombreux et multifactoriels. Les thermoplastiques de hautes performances peuvent déjà répondre à certains de ces défis

L’engagement de EDF dans la transition énergétique est présenté par Monsieur Jean-Philippe Laurent, Directeur Stratégie et développement, pôles clients, services et territoires. Cet engagement se traduit dans la mise en œuvre de quatre plans : le plan solaire (30GW), le plan stockage (10GW), le plan mobilité et le plan hydrogène axé sur les industriels.

Le groupe EDF a par ailleurs choisi de développer quatre voies pour décarboner l’industrie :

• l’efficacité énergétique ;
• la récupération de chaleur et l’intégration énergétique de pompes à chaleur haute température ;
• l’électrification des procédés ;
• le développement des énergies renouvelables.

L’ensemble de ces actions est illustré par des exemples.

Monsieur Olivier Greiner, Directeur Recherche et Développement Raffinage chimie de Total, montre que 10% des budgets de R&D de Total sont désormais consacrés à la capture, au transport, à la séquestration et à la conversion de CO₂. Des thèmes tels que le recyclage, les produits biosourcés, la décarbonation du gaz, la production d’électricité renouvelable solaire ou éolienne, la mobilité électrique occupent une place de plus en plus importante dans le portefeuille de programmes du groupe.

L’ammoniac, facile à produire, capable de stocker et transporter aisément de l’énergie, pourrait avoir un rôle dans la transition énergétique dès qu’il sera produit à partir de l’excès d’électricité des sources renouvelables. Madame Christine Mounaim-Rousselle fait le point sur ce sujet. Depuis ces cinq dernières années, le potentiel de l’ammoniac pour des groupes énergétiques stationnaires tels que les turbines à gaz ou les moteurs électrogènes est exploré soit comme combustible pur soit partiellement mélangé avec de l’hydrogène. De nouvelles études montrent son intérêt pour décarboner partiellement des bruleurs industriels fonctionnant au charbon ou au gaz de cokerie.

Cet exposé montre que les deux modes d’utilisation des batteries – collecte/concentration des énergies renouvelables et conception d’un réseau multi-échelle de connexion entre la source et le consommateur -impliquent des exigences et des critères de sélection parfois très différents qui guident et justifient les voies d’amélioration actuellement explorées. Ce chapitre illustre l’évolution des recherches en montrant comment ces aspects sont abordés grâce à la mise au point d’accumulateurs Na-ions capables d’être rechargés très rapidement et d’autre part à la synthèse et études d’électrolytes solides inorganiques non inflammables. Ces développements ont révélé des problèmes et des limitations encore non résolus qui montrent l’étendue et la marge de progression et d’adaptabilité du domaine qui est illustré par quelques prospectives.

Ce chapitre présente la filière hydrogène comme vecteur d’énergie décarbonée. Les différents usages envisagés pour l’hydrogène sont présentés, ainsi que les différentes filières, leur empreinte CO_2, le stockage, le transport, la distribution et les coûts associés. Les défis à relever pour baisser les coûts et accroitre les volumes d’ici 2030 sont discutés.

Jean-Claude Bernier fait une étude comparative de l’impact sur l’environnement des nouveaux véhicules électriques et thermiques. Sont décrits les divers moyens que la chimie et la métallurgie ont développé pour diminuer la consommation de carburant et la pollution avec un réel progrès dans l’atmosphère des grandes villes en un peu plus de 10 ans.

Les progrès de l’électrochimie et l’avènement des batteries ions/lithium industrielles entrainent la mise sur le marché de nouveaux véhicules électriques pour particuliers dans le monde entier. Sont examinées leurs qualités écologiques en fonction des mix électriques nationaux et des différents kWh plus ou moins carbonés. Avec le plan de relance se greffent les véhicules à hydrogène, et l’impact environnemental de ces nouveaux véhicules est examiné. Leur développement est discuté, ainsi que leur influence sur le transport ferroviaire, poids lourds et automobiles particulières et les conséquences sociétales à moyen terme.

Madame Rivière montre que les équipes d’IFP Énergies nouvelles, par adjacence de compétences, travaillent à créer les innovations de la transition énergétique. La chimie catalytique qui est au cœur des procédés de raffinage apparaît aussi comme une compétence clé dans le développement des technologies bas carbone. Des exemples sont donnés concernant la transformation de la biomasse en carburant. L’économie circulaire et les procédés chimiques de recyclage des plastiques sont également présentés. D’autres enjeux comme l’hydrogène, le stockage d’énergie, le captage de CO₂ sont abordés.

Le Directeur Général présente à travers l’état d’avancement du programme international ITER en cours de réalisation sur le site de Cadarache en Provence les échéances vers la disponibilité de l’option « fusion de l’hydrogène ». Après un résumé scientifique de l’origine historique de ce grand programme international de recherche dont l’objectif est de construire le dit équipement ITER et d’en exploiter les potentialités pour démontrer la faisabilité d’usage de l’énergie de fusion de l’hydrogène, ce chapitre présente l’état actuel d’avancement du projet, son calendrier de réalisation avec un premier plasma fin 2025, la capacité de fusion à pleine puissance fin 2035 et au vu des résultats de recherches en 2040, la perspective d’une première installation industrielle connectée au réseau en 2050-2060.