Le premier hydrogène au monde

Haut de trois étages et pesant 500 tonnes métriques à pleine charge, un camion de transport minier typique est l'un des plus gros véhicules de la planète.

Il se trouve également qu'il s'agit d'un contributeur majeur aux émissions dans un secteur très polluant. Selon le cabinet de conseil McKinsey, l'industrie minière contribue chaque année jusqu'à 7 % des émissions mondiales de carbone. Environ 50% de cela provient des camions de transport, qui sont utilisés pour transporter de lourdes roches entre différents sites, explique David Gerhardt, ingénieur principal des systèmes pour First Mode, une société d'énergie propre basée à Seattle.

C'est pourquoi First Mode conçoit une solution zéro émission pour remplacer le moteur diesel du camion. Pour ce faire, elle se tourne vers l'une des ressources naturelles les plus abondantes au monde : l'hydrogène.

Après avoir lancé le projet en 2019, la société affirme avoir créé la plus grande centrale électrique mobile à hydrogène au monde – un hybride qui intègre des piles à combustible à hydrogène avec une alimentation par batterie.

Pour alimenter un véhicule de cette taille, la centrale électrique doit générer deux mégawatts d'électricité par seconde, ce qui est suffisant pour alimenter 1 500 foyers américains.

Pour atteindre cet objectif de production, Gerhardt dit qu'ils devaient faire quelque chose qui n'avait jamais été fait auparavant. "L'échelle de piles à combustible que nous recherchions n'existait pas sur le marché", note-t-il.

Au lieu de cela, First Mode a combiné plusieurs modules de carburant plus petits pour créer une centrale électrique hybride pesant 25 tonnes métriques.

Gerhardt décrit la centrale électrique comme pesant jusqu'à cinq éléphants et capable de transporter une charge pesant le même poids que 100 éléphants. "Vous pouvez imaginer la puissance qu'il faut pour déplacer 100 éléphants sur la colline à 15 kilomètres à l'heure", ajoute-t-il.

En mai dernier, trois ans après le début du projet, le camion de transport à hydrogène a fait ses débuts officiels à la mine de Mogalakwena en Afrique du Sud appartenant à Anglo American.

La multinationale minière, qui a commandé le développement de la centrale électrique de First Mode, estime qu'un camion de transport minier moyen de sa flotte consomme 900 000 litres de carburant diesel par an.

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Bien que les véhicules à pile à combustible à hydrogène existent depuis les années 1960, la mise en œuvre de cette technologie dans l'industrie minière est nouvelle, de nombreuses entreprises commençant tout juste à se fixer des objectifs de réduction des émissions. Avant le camion de First Mode, le seul autre véhicule zéro émission de cette envergure était un camion minier entièrement électrique en Suisse.

Le PDG de First Mode, Chris Voorhees, a déclaré que le partenariat avec Anglo American "nous a fourni une plate-forme et un point d'entrée dans un environnement très compliqué, à savoir l'exploitation minière elle-même".

Cependant, Voorhees note que la décarbonisation de l'industrie va au-delà des camions de transport eux-mêmes et concerne la manière dont les matières premières sont obtenues, créées et fabriquées.

Récemment, de plus en plus d'industries, allant du transport terrestre à l'aviation, se sont tournées vers l'hydrogène comme source d'énergie. En août, l'Allemagne a dévoilé 14 trains de voyageurs à hydrogène. Airbus a également annoncé son intention de tester des avions à hydrogène en 2026.

L'ingénieur de recherche en énergie Glenn Rambach, qui a passé plus de quatre décennies à travailler sur le terrain, affirme que la technologie de l'hydrogène peut éventuellement surpasser les batteries électriques.

Mais la construction de l'infrastructure pour s'approvisionner et créer le type d'hydrogène nécessaire pour soutenir une flotte de camions de transport, ajoute-t-il, est l'un des principaux défis auxquels est confronté un projet de cette envergure.

Rambach pense que les véhicules hybrides, alimentés par une combinaison d'hydrogène et de batteries électriques, sont les meilleurs pour alimenter les véhicules des industries lourdes et peuvent "atténuer le défi de toute insuffisance de l'infrastructure électrique ou hydrogène".

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Pourtant, les émissions de carbone résultant de l'utilisation de l'hydrogène comme carburant dépendent de la manière dont l'hydrogène est fabriqué. L'hydrogène "vert" est créé en utilisant des sources d'énergie renouvelables, tandis que la création d'hydrogène "bleu" utilise des combustibles fossiles. Mais les détracteurs de l'hydrogène vert disent que l'utilisation d'énergies renouvelables pour produire un autre carburant est un gaspillage d'énergie propre.

First Mode affirme que son camion de transport a été conçu pour fonctionner à l'hydrogène vert, et la création d'une chaîne d'approvisionnement durable pour soutenir les camions est quelque chose que l'entreprise s'efforce de résoudre.

"Nous voulons aller jusqu'au bout", déclare Voorhees. "C'est voir cela dans les sites miniers du monde entier mis en œuvre avec succès d'une manière qui permet à l'exploitation minière de se transformer réellement."