Les charbonnages font partie de notre passé industriel. Mais ils font peut-être aussi partie de notre futur. Rassurez-vous, il ne s'agit pas de relancer les centrales à charbon mais de produire de l'hydrogène vert sans la moindre émission de CO2 à partir du grisou enfoui dans les mines. Il ne s'agit pas non plus d'une rêverie de laboratoire mais d'un projet soutenu par des poids lourds de l'industrie wallonne (AGC, John Cockerill, Carmeuse, Prayon, Aperam, etc.) sur base d'une technologie brevetée, développée par le centre de recherche Materia Nova basé à Mons.
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Les charbonnages font partie de notre passé industriel. Mais ils font peut-être aussi partie de notre futur. Rassurez-vous, il ne s'agit pas de relancer les centrales à charbon mais de produire de l'hydrogène vert sans la moindre émission de CO2 à partir du grisou enfoui dans les mines. Il ne s'agit pas non plus d'une rêverie de laboratoire mais d'un projet soutenu par des poids lourds de l'industrie wallonne (AGC, John Cockerill, Carmeuse, Prayon, Aperam, etc.) sur base d'une technologie brevetée, développée par le centre de recherche Materia Nova basé à Mons. Cette technologie, c'est la plasmalyse. Le plasma, que l'on retrouve dans la lumière d'un tube néon ou dans un éclair lors d'un orage, est le quatrième état de la nature avec le solide, le liquide et le gazeux. On l'utilise chez nous depuis des années pour fabriquer le double vitrage (AGC) ou pour adapter des huiles végétales aux besoins de la mécanique (Greenfix à Ghislengien). Chaque fois avec l'appui scientifique de Materia Nova. "Nous avons construit une grande expertise dans le plasma, explique Luc Langer, directeur du centre de recherche. Nous l'utilisions avec des éléments solides et liquides, nous avons essayé de faire la même chose avec des gaz." Et c'est ainsi qu'ils sont parvenus, par plasmalyse, à séparer les atomes d'hydrogène et de carbone, qui composent le méthane (CH4). Avantage décisif de cette technique: elle produit de l'hydrogène sans émettre de CO2. A titre de comparaison, les modes classiques de production génèrent 10 kg de CO2 par kilo d'hydrogène (dit alors gris et non pas vert). Le procédé nécessite par ailleurs huit fois moins d'énergie que la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau, technologie dont le liégeois John Cockerill est le leader mondial. La plasmalyse, Materia Nova n'est pas la seule à l'avoir inventée. Une technologie similaire a en effet été développée aux Etats-Unis par la société Monolith. Et là, on en est déjà au stade industriel avec une levée de fonds d'un milliard de dollars en vue de construire une giga factory de production d'hydrogène. "Nos systèmes sont différents, précise Luc Langer. Nous fonctionnons avec des réacteurs à moins haute température que nos concurrents américains. Notre efficience est plus importante, nous consommons moins d'énergie et le coût de l'investissement est moindre." Il y a donc a priori moyen de se faire une jolie place sur le marché. C'est pourquoi le projet a été repris dans le plan de relance wallon. Il prévoit un budget de 25 millions pour le lancement d'une usine pilote (1.000 t d'hydrogène) et si la technologie est validée, un investissement de 90 millions pour monter ensuite en phase industrielle (15.000 tonnes). "Le potentiel est énorme, assure Luc Langer. Plus on y réfléchit, plus on trouve des applications nouvelles." La plasmalyse permet par exemple de décomposer aussi l'ammoniac (NH3). Une manière peut-être de produire de l'hydrogène à partir de l'urée (le procédé sera testé avec une porcherie du Pays des Collines) et aussi de transporter l'hydrogène. Ces derniers mois, la question des chaînes de valeur a été régulièrement mise sur la table. Sur ce plan, le projet wallon est impressionnant. Commençons par le matériau de base: il est disponible à profusion avec les millions de mètres cubes de grisou (méthane) dans les anciennes mines wallonnes. La société Gazonor, qui exploite le grisou d'une ancienne mine d'Anderlues pour alimenter une installation de cogénération, apportera ici une précieuse expertise technique au consortium industriel régional. Il n'existe en effet pas de cartographie précise de l'état et du contenu des mines wallonnes. Gazonor et l'Université de Mons vont y remédier. Le gaz issu des unités de biométhanisation est une autre source potentielle, ce qui donnerait une belle valorisation aux déchets ménagers ou issus de l'agriculture. Materia Nova travaille à ce propos avec l'usine de biomasse du groupe Vanheede à Quévy, ainsi que sur un projet pilote d'utilisation des effluents de l'agriculture en Allemagne (le centre de recherche montois dispose d'une antenne outre-Rhin). Il faudra ensuite construire les installations. Les grands ensembliers comme AGC ou John Cockerill peuvent évidemment assumer cette tâche. Elles recevront l'apport d'entreprises spécialisées dans certaines technologies, comme Jema (Louvain-la-Neuve) pour l'alimentation électrique ou Graux (Momignies) pour les pièces mécanosoudées. Après, il y aura les débouchés. Les membres du consortium représentent ensemble 25% des émissions de CO2 de l'économie wallonne, ils sont logiquement tous demandeurs d'une énergie plus verte et donc utilisateurs potentiels de l'hydrogène. Cela deviendra-t-il à terme un nouveau carburant pour les voitures? "Cela nécessite un hydrogène très pur, dit Luc Langer. La plasmalyse n'est pas encore suffisamment mature pour cela, au contraire de la production par électrolyse de l'eau." Il y a donc a priori de la place pour que les deux technologies avancent en parallèle. L'hydrogène peut aussi être brûlé dans les futures centrales électriques, en complément du gaz naturel. L'intérêt est évidemment de diminuer ainsi les émissions de CO2 de ces centrales. Cela implique toutefois de pouvoir en produire en grande quantité. Quand vous séparez le méthane, vous obtenez donc de l'hydrogène mais aussi du carbone. Pour rentabiliser le procédé, il faut valoriser ce carbone solide (noir de carbone). Il est notamment utilisé dans les pneus de voiture (c'est pour cela qu'ils sont noirs) ainsi que dans la plupart des plastiques noirs, mais aussi dans les piles à combustible. La plasmalyse permet de produire du carbone avec la qualité requise pour ces différentes applications. Ce sera certainement le cas dans le projet wallon puisque le leader mondial du secteur, le groupe indien Philips Carbon Black, est partenaire du consortium à travers son centre R&D de Ghislenghien. "Aujourd'hui, le noir de carbone est surtout produit à partir des déchets de la pétrochimie, explique Luc Langer. Cela génère beaucoup de CO2 et, en outre, il reste trop d'impuretés pour certaines applications hautement technologiques. Il y a donc une demande pour un noir de carbone plus vert, décarboné en quelque sorte." Ce serait en outre une relocalisation d'activité car on ne produit quasiment plus de noir de carbone en Europe. Avantage: si la plasmalyse est très automatisée et crée donc relativement peu d'emplois, la filière du carbone est, elle, plus pourvoyeuse d'emplois, y compris moins qualifiés. Le consortium wallon réunit donc des entreprises actives aux différents maillons de la chaîne de valeurs. Cette structuration doit permettre d'optimiser les retombées économiques de cette innovation. "Il y a en Wallonie une vraie culture du travail en consortium pour faire évoluer rapidement les technologies, analyse Luc Langer. Quand je compare avec nos activités en Allemagne, la différence est frappante: ils ont des moyens incomparables aux nôtres, mais faire travailler ensemble deux grands groupes allemands, cela nécessite de très longues discussions. Chez nous, appeler le confrère plus spécialisé, c'est presque devenu un réflexe. Le travail des pôles de compétitivité n'est pas étranger à cette agilité de nos entreprises."