Les unités d'alimentation à pile à combustible à hydrogène gagnent du terrain sur les chantiers de construction

Sur un chantier de construction de l'ouest de Londres, au Royaume-Uni, deux conteneurs maritimes blancs se détachent parmi les grues, les équipements et le personnel à l'œuvre. Ce site, appelé le site HS2 Victoria Road Crossover Box, fait partie d'une nouvelle ligne ferroviaire à grande vitesse qui reliera Londres à Birmingham.

Le bourdonnement provenant des deux conteneurs d'expédition trahit leur fonction aux yeux des professionnels de l'énergie : ils fournissent de l'électricité au site via des piles à combustible à hydrogène sans émissions.

Unités de pompage GeoPura déployées sur le site HS2. Photo : GeoPura

Les piles à combustible à hydrogène ont trouvé leur place dans une grande variété de véhicules et d'équipements, des bus et camions aux trains et engins de manutention . Comme leurs seules émissions sont de la vapeur d'eau, les piles à combustible sont attractives pour les constructeurs automobiles cherchant à décarboner leurs véhicules.

Les piles à combustible à hydrogène font désormais leur entrée dans le secteur de la construction. XCMG, par exemple, a présenté un camion-benne à pile à combustible en juin dernier. De plus, Hyundai Construction Equipment a annoncé son intention de présenter une pelle électrique à pile à combustible lors du prochain salon Bauma 2025. L'une de ses applications clés réside toutefois dans le remplacement des générateurs diesel traditionnels, souvent utilisés pour fournir une alimentation d'appoint sur les chantiers.

Transition vers une énergie propre

Les unités de production d'hydrogène (HPU) du site de la gare routière intermodale de Victoria Road (HS2) sont fabriquées par l'entreprise d'énergie propre GeoPura, basée à Newcastle, en Angleterre. L'entreprise a été créée en 2019 avec son partenaire Siemens Energy Ventures.

Matt Barney, directeur commercial de l'hydrogène chez GeoPura, a déclaré que continuer à vivre et à travailler comme nous le faisons nécessitera des quantités importantes de carburant.

« En fin de compte, si nous voulons nous sevrer des combustibles fossiles, les carburants zéro émission doivent jouer un rôle dans ce spectre », a-t-il déclaré. « Nous devons commencer à soutenir des applications plus énergivores, que ce soit dans la construction ou les centres de données, et nous avons donc besoin d'un carburant dans ce mix. »

Matt Barney, directeur de l'activité hydrogène chez GeoPura. Photo : GeoPura

GeoPura loue ses centrales hydrauliques pour diverses applications, notamment la construction, les événements en direct et même la production télévisuelle et cinématographique. Outre le site du pont routier HS2 Victoria Road, des centrales hydrauliques GeoPura sont en service sur deux autres sites HS2 à Aylesbury, en Angleterre. Parmi ses autres clients britanniques figurent le fournisseur d'énergie National Grid, l'entrepreneur BAM Nuttall et le groupe d'infrastructures Balfour Beatty.

Barney a déclaré que GeoPura se concentre sur le développement de son activité. « Nous souhaitons voir comment, à partir des premiers pas que nous entreprenons encore, nous pouvons développer ce modèle commercial pour commencer à combler ce manque et aller encore plus loin. Nous n'en sommes qu'au début. »

À cette fin, GeoPura a obtenu en février 2024 un financement de 71 millions de dollars auprès d'investisseurs tels que UK Infrastructure Bank et Barclays Sustainable Impact Capital. L'entreprise a également levé 28 millions de dollars supplémentaires par emprunt en septembre dernier. Cet argent servira à porter la flotte de centrales hydroélectriques de GeoPura à 3 600 d'ici 2033, a indiqué l'entreprise.

GeoPura produit également son propre hydrogène sur des sites répartis dans tout le Royaume-Uni. L'entreprise a indiqué qu'une partie de ce financement contribuerait à accroître sa capacité de production. GeoPura a déclaré produire environ six tonnes d'hydrogène vert par semaine sur ses sites du Nottinghamshire et du Yorkshire, qu'elle livre aux clients de HPU grâce à une flotte de 80 camions-citernes. Barney a ajouté que GeoPura espère développer encore davantage de sites au Royaume-Uni.

« Nous aimerions voir un réseau complet d'électrolyseurs à petite échelle se développer à court et moyen terme », a-t-il déclaré. « Mais nous sommes également très conscients de ce que font d'autres acteurs dans ce domaine, avec des projets beaucoup plus vastes. »

Le paysage HPU

GeoPura n'est pas seul dans sa mission de déploiement de centrales hydroélectriques. EODev est une spin-off française du laboratoire flottant Energy Observer, premier navire au monde capable de produire de l'hydrogène décarboné à partir d'eau de mer. EODev vend ses centrales GEH2 à des clients tels que les loueurs United Rentals , Loxam et Kennards Hire .

Un groupe électrogène à pile à combustible AFC Energy aux couleurs du partenaire de location Speedy Hydogen Solutions, (Photo : AFC Energy)

Il y a aussi AFC Energy , basée au Royaume-Uni, qui a annoncé avoir reçu 33,5 millions de dollars de commandes pour ses centrales hydroélectriques de 30 kW en 2024. Ces commandes incluent celles de l'entrepreneur mondial Acciona ainsi qu'un contrat de vente avec le distributeur de l'industrie lourde du Moyen-Orient TAMGO. AFC Energy a également conclu des accords d'approvisionnement pour sa coentreprise détenue à 50/50 avec Speedy Hire.

De nombreux équipementiers traditionnels capitalisent également sur l'intérêt suscité par ces produits. En avril 2024, par exemple, Hitachi Energy a annoncé un partenariat avec le fabricant suédois de systèmes de piles à combustible PowerCell Group pour développer le groupe électrogène à pile à combustible à hydrogène Hyflex .

Fin juillet, Yanmar Energy Systems a annoncé un système de production d'électricité à pile à combustible . L'entreprise a indiqué avoir commencé à prendre des commandes pour ce système en septembre.

Enfin, Caterpillar a récemment annoncé une collaboration avec Microsoft et Ballard Power Systems pour valider l’utilisation de piles à combustible à hydrogène comme options d’alimentation de secours pour les centres de données.

Obstacles à l'adoption

L’adoption d’équipements à hydrogène est souvent entravée par la disponibilité du carburant. 2024, par exemple, a vu l’échec de nombreux projets à travers le monde visant à produire de l’hydrogène vert.

De plus, les équipements à pile à combustible à hydrogène sont souvent une question de « poule et œuf ». Les producteurs d'hydrogène hésitent à augmenter leurs capacités par incertitude quant à la taille du marché, tandis que les équipementiers hésitent à construire des machines à pile à combustible par crainte de la disponibilité du carburant.

Comme indiqué précédemment, GeoPura contourne ce problème en produisant son propre hydrogène vert. Néanmoins, des obstacles à son adoption subsistent, notamment le coût.

Selon Barney de GeoPura, le coût d'exploitation d'un générateur diesel sur un chantier est d'environ 2,04 $ par litre, contre 2,96 $ pour l'hydrogène. Les entrepreneurs sont sensibles à ces coûts de carburant, car ils augmentent le coût de location des centrales hydrauliques.

Malgré cela, Barney a déclaré que l’intérêt pour le carburant à hydrogène et les HPU augmente lentement.

« Il y a cent ans, il n'y avait pas de stations-service dans ce pays », a-t-il déclaré. « Mais en très peu de temps, on en a vu une à pratiquement chaque coin de rue, dans chaque quartier. Il y a eu un moment critique où les gens ont eu besoin de cette énergie. »

Barney a ajouté que le modèle GeoPura permet à l'entreprise de commercialiser plus efficacement l'hydrogène afin de pouvoir continuer à développer l'infrastructure et la chaîne d'approvisionnement.