Quel rôle l'hydrogène jouera-t-il à l'avenir dans les transports publics?
Dominik Saner: pour le transport régional de passagers dans les prochaines années, les véhicules à pile à combustible seront utilisés sur les lignes difficiles à couvrir avec des bus électriques à batterie. Chez CarPostal, ce sera le cas sur les lignes nécessitant un long service sans pause. Les temps d'arrêt sont dans ce cas trop courts pour recharger un bus électrique. En outre, les bus électriques à batterie peuvent atteindre leurs limites dans les régions montagneuses escarpées car la récupération de l'énergie est limitée dans les descentes. En outre, certains de nos dépôts ne sont pas adaptés aux stations de recharge pour les bus électriques.
Les avantages d’un point de vue environnemental des cars à pile à combustible sont connus. D'un point de vue opérationnel et technique, qu'est-ce qui plaide en faveur de leur utilisation sur les lignes régulières?
Entre décembre 2011 et janvier 2017, cinq car postaux à pile à combustible ont circulé dans la région de Brugg dans le cadre d'un projet pilote. Cela a très bien fonctionné. Nous n'avons pratiquement pas eu de pannes - et si nous en avons eu, le problème ne venait pas des véhicules, mais de la production d'hydrogène. Sur le plan technique et opérationnel, les différences par rapport aux véhicules électriques à batterie sont fondamentalement mineures. Cependant, les véhicules à pile à combustible présentent deux avantages importants: tout d'abord, la pile à combustible génère de la chaleur résiduelle, il n'est donc pas nécessaire de puiser l'énergie de chauffage dans la batterie. Deuxièmement, les véhicules peuvent être ravitaillés plus rapidement. Dans le réservoir de stockage intermédiaire de la station-service, l'hydrogène est comprimé de telle sorte que trois à quatre véhicules peuvent être ravitaillés successivement. Le réservoir de stockage est ensuite à nouveau rempli. On parle de ravitaillement «par lots». En outre, les bus à pile à combustible ne doivent généralement être ravitaillés que tous les deux jours, et non quotidiennement comme les bus électriques.
Des véhicules à pile à combustible adaptés à vos besoins sont-ils déjà disponibles aujourd'hui?
L'offre ne correspond pas encore tout à fait à nos besoins. Les fabricants se concentrent sur les cars urbains à plancher surbaissé. Dans les zones touristiques, nous utilisons cependant souvent des bus à plancher surélevé afin de disposer d'un espace de rangement suffisant pour les bagages et de permettre aux passagers de s'asseoir dans le sens de la marche. Le marché des propulsions alternatives doit encore se développer dans ce segment.
««Les véhicules à pile à combustible présentent deux avantages importants par rapport aux véhicules électriques à batterie: la chaleur résiduelle et le ravitaillement plus rapide.»»
Dans quel délai pensez-vous pouvoir mettre en service des cars postaux à pile à combustible sur les lignes régulières?
Dans quelques années. D'ici à la fin de l'année 2024, nous souhaitons mettre en service 100 véhicules à propulsion alternative, et d'ici à 2040, nos cars postaux devraient tous rouler sans utiliser de carburants fossiles. Dans cette optique, nous souhaitons d'abord acquérir des cars postaux électriques à batterie, puis les premiers véhicules à hydrogène.
Quelles conditions doivent être remplies pour une mise en service sur les lignes régulières?
Nous avons besoin de notre propre réseau de stations-service à hydrogène. Il est plus économique pour nous de les exploiter nous-mêmes que d'utiliser les stations-service publiques. Toutefois, un réseau de stations-service n'est rentable qu'à partir d'un certain nombre de bus en service. Les conditions-cadres financières sont également importantes. Pour le diesel, nous sommes remboursés de l'impôt sur les huiles minérales. Celui-ci reste donc très avantageux pour les entreprises de transport public. Un tel avantage financier n'existe pas encore pour l'électricité ou l'hydrogène. Jusqu'à présent, cette inégalité de traitement n’a pas joué en faveur des propulsions respectueuses du climat.
Que pensez-vous d'exiger pour les flottes de transport public un certain pourcentage de véhicules équipés de systèmes de propulsion alternatifs?
De telles exigences donnent aux entreprises de transport une sécurité en termes de planification. L'UE, par exemple, stipule avec sa Clean Vehicles Directive que lors de l'achat de bus de ligne, 22,5 % des véhicules doivent être exempts d'émissions, cette proportion augmentant progressivement. Il est important que ces exigences proviennent du commanditaire des transports publics. En Suisse, pour le transport régional de passagers, il s'agit des cantons et de la Confédération. Mais chaque canton poursuit une stratégie différente. Nous n'avons pas encore observé d'effet domino dans lequel les cantons pionniers influenceraient les autres cantons. Cela a certainement aussi à voir avec les coûts supplémentaires. Les bus à batterie sont actuellement environ deux fois plus chers que les bus diesel, et le facteur pour les bus à pile à combustible est même de 2,2. Toutefois, de plus en plus de constructeurs de bus misent sur la mobilité électrique et hydrogène, ce qui a des conséquences positives sur les prix.
Selon vous, quelles sont les tâches des fournisseurs d'énergie et surtout des services industriels en matière de mobilité hydrogène dans les transports publics?
Actuellement, nous avons affaire au fameux problème de l'œuf et de la poule: les entreprises énergétiques veulent produire de l'hydrogène. Mais avant d'investir dans la production, elles ont besoin de l'engagement d’acheteurs prêts à payer un prix couvrant les coûts de revient. Or nous, les entreprises de transport, ne pouvons fournir une telle garantie d'achat. En effet, nous devons nous coordonner avec les cantons et nous avons besoin d'un carburant aussi bon marché que possible pour nous lancer dans la mobilité hydrogène à grande échelle. Il est donc nécessaire d’apporter aux deux parties la sécurité de planification nécessaire. Ceci relève du travail du législateur. Il devrait dire aux fournisseurs d'énergie: «Commencez à produire de l'hydrogène. Nous ferons en sorte qu'il soit utilisé». Nous aimerions également voir plus de courage entrepreneurial de la part du secteur de l'énergie sur cette question. Les services industriels Swisspower montrent l’exemple dans ce domaine.
Klimaschonende Produktion von Wasserstoff
Wer von «grünem» Wasserstoff spricht, denkt meist automatisch an die Elektrolyse von Wasser. Aus gutem Grund: Wenn der verwendete Strom zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen stammt, ist die Produktion des Wasserstoffs klimaneutral. Es gibt aber noch weitere, weniger bekannte Verfahren, um klimaschonend Wasserstoff herzustellen:
Methanpyrolyse
Bei der Methanpyrolyse entsteht der Wasserstoff durch die thermische Spaltung von Methan. Zwar wird mit Erdgas ein fossiler Energieträger eingesetzt. Statt CO2 entsteht jedoch ein gebundener Kohlenstoff, der sich dauerhaft im Boden speichern lässt. Deshalb spricht man von einer Dekarbonisierung des Erdgases. Der für die Methanpyrolyse eingesetzte Hochtemperaturreaktor benötigt viel Wärme. Diese sollte aus erneuerbaren Energien stammen, damit das Verfahren eine gute Klimabilanz erreicht. Die Methanpyrolyse ermöglicht die Produktion von vergleichsweise grossen Mengen Wasserstoff und gilt daher als Übergangstechnologie zum Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft.
Dampfreformierung mit Biogas
Die Dampfreformierung ist ein bewährtes chemisches Verfahren, mit dem bereits heute grosse Mengen Wasserstoff gewonnen wird. Ein kohlenstoffhaltiger Brennstoff reagiert dabei unter Hitze mit Wasserdampf. Dessen Sauerstoffgehalt führt zu einer teilweisen Oxidation des Brennstoffs. So entstehen Wasserstoff und CO2, das in die Atmosphäre entlassen wird. Als Brennstoff wird heute meist Erdgas eingesetzt. Damit funktioniert das Verfahren allerdings klimaschädlich. Für eine klimaschonende Dampfreformierung muss das Erdgas durch Biogas ersetzt werden. Denn die Pflanzen, aus deren Abfälle das Biogas später entsteht, haben der Luft bei ihrem Wachstum gleich viel CO2 entzogen, wie bei der Dampfreformierung wieder in die Atmosphäre gelangt.
Vergasung von Biomasse
Bei diesem thermochemischen Prozess wird Biomasse wie Holz in ein Synthesegas umgewandelt. Je nach Art der Biomasse besteht das Synthesegas aus einem unterschiedlich hohen Anteil Wasserstoff. In einem weiteren Schritt lässt sich das Gas aufbereiten, wodurch der Wasserstoff nutzbar wird. Bei der Erzeugung von Wasserstoff durch Vergasung kann der Prozess so gesteuert werden, dass ein Teil des Kohlenstoffs nicht als CO2 freigesetzt wird, sondern für eine noch bessere Klimabilanz als Pflanzenkohle zurückbleibt.
Vergärung von Biomasse durch Mikroorganismen
Bestimmte Mikroorganismen können bei der Vergärung von Biomasse Wasserstoff bilden. Das geschieht unter anaeroben Bedingungen, also bei Sauerstoffmangel. Denn weil der Sauerstoff als Oxidationsmittel fehlt, können die Mikroorganismen nur einen Teil der in der Biomasse enthaltenen Energie erschliessen. Die restliche Energie bleibt als Wasserstoff zurück. Dennoch fällt die Ausbeute vergleichsweise gering aus. Ein wirtschaftliches Verfahren für die industrielle Produktion fehlt bisher noch.