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Le Maroc abrite l'une des plus grandes centrales solaire au monde et de nombreux parcs éoliens. C'est naturellement, compte tenu de son potentiel en énergies renouvelables, que le pays s'intéresse particulièrement à l'hydrogène vert, considéré comme une solution pour l'énergie de demain. Dans cette optique, l'université Mohammed-VI Polytechnique (UM6P) se place à la pointe de la recherche sur l'hydrogène vert, produit à partir des énergies renouvelables.
Soutenue par la Fondation OCP, l'UM6P est une institution orientée vers la recherche appliquée et l'innovation avec pour objectifs de répondre aux besoins de l'Afrique et de développer des solutions répliquables. L'université met l'accent sur les recherches autour de l'hydrogène vert. Ce gaz est obtenu par électrolyse de l'eau, un procédé qui permet de casser la molécule d'eau et de séparer l'élément hydrogène qui doit être ensuite stocké. On peut l'utiliser tel quel, sous forme d'hydrogène, soit le combiner avec le carbone pour avoir du méthane, soit avec de l'azote et produire de l'ammoniac vert, un composant essentiel pour fabriquer des engrais. Hicham El Habti, président de l'université Mohammed-VI Polytechnique (UM6P) décrypte pour Le Point Afrique les enjeux de la recherche sur l'hydrogène vert.
Le Point Afrique : Depuis quand l'université Mohammed-VI Polytechnique s'intéresse-t-elle à l'hydrogène vert et quels sont les axes de recherche déployés autour de ce thème ?
Hicham El Habti : Cela fait un peu plus de trois ans que nous nous intéressons à ce sujet de l'hydrogène vert produit à partir d'énergie renouvelable. En fait, depuis que ce thème émerge. Cela a commencé par l'amont, à savoir la maîtrise des techniques liées aux énergies renouvelables, le solaire mais aussi l'éolien. De là, nous nous sommes intéressés à toute la chaîne de valeur : de la transformation de cet hydrogène en autres molécules pour produire des biocarburants – par exemple, si on capte le CO2 et que l'on rajoute de l'hydrogène, cela fait du biométhane, et jusqu'au bout de la chaîne de valeur avec la production de l'ammoniac vert. Ce sont les axes de recherche à l'université.
Le Maroc a adopté, il y a deux ans, une stratégie nationale sur l'hydrogène. Au mois de juin, se tiendra aussi la troisième conférence organisée sur la thématique de l'hydrogène vert, le World Power-to-X Summit, dans le sud du pays à Guelmim, là où le potentiel est le plus important, en solaire et éolien, mais en fait presque tout le Maroc présente un potentiel intéressant à travers les énergies renouvelables installées.
Nous travaillons à l'université sur toute la chaîne de valeur, à savoir la réduction du coût de l'énergie renouvelable, mais aussi sur la question de l'intermittence liée à l'énergie renouvelable, un phénomène qui impacte le fonctionnement de l'électrolyse. Cette intermittence peut trouver sa solution à travers le stockage. Pour réduire le coût de l'énergie verte disponible, il faut améliorer le rendement des panneaux photovoltaïques, des pales des éoliennes. La recherche porte aussi sur un stockage plus efficient et moins coûteux
L'an prochain, nous devrions disposer d'une plateforme de recherche de 4 MW sur un site industriel au sud de Casablanca. Nous allons produire sur ce site de l'ammoniac qui sera récupéré et utilisé par L'Office chérifien des phosphates (OCP). Ce sont de petites quantités : avec 4 MW, la production est de l'ordre de 4 tonnes d'ammoniac par jour. Sur cette plateforme, nous allons tester les différentes technologies d'électrolyses, deux dominent aujourd'hui : le PEM et l'alcalin. On va analyser l'impact du profil de l'énergie renouvelable sur la performance des technologies pour choisir la meilleure. Cette grande plateforme sera disponible en fin d'année, au plus tard début de l'année prochaine.
Quels sont les moyens financiers disponibles et comment sont organisées les études et les recherches ?
Plusieurs équipes travaillent sur cette thématique de l'hydrogène vert par rapport à toute la chaîne de valeur, par exemple, sur les matériaux utilisés pour le stockage. A minima, nous compterons une centaine de personnes sur les différents pôles : panneaux, électrolyses, stockage, production d'ammoniac…
La construction d'une deuxième plateforme beaucoup plus importante est également prévue. Cette plateforme de 10 MW sera parmi les plus grandes au niveau mondial. Le budget lié à ces deux plateformes est déjà de 50 millions d'euros et sera financé par l'OCP. Le groupe a annoncé un nouveau plan de développement vert en décembre dernier, avec pour objectif de produire 1 million de tonnes d’ammoniac vert à l’horizon 2027. Aujourd’hui, l’OCP ne produit pas d’ammoniac, mais l’importe et cherche à travers la recherche à se positionner sur le développement et la production. Son investissement dans la R & D doit lui permettre de déterminer entre les différentes technologies, le choix du profil de l’énergie verte. Par exemple, plus de solaire et moins d’éolien ou inversement. La plateforme de recherche va nous donner la réponse.
Au sein de l'université, à partir de septembre, nous allons lancer une filière 100 % hydrogène, avec un master. Actuellement, nous abordons l'hydrogène à travers l'étude de la chaîne de valeurs. Nous allons prendre les différentes formations qui avaient lieu à gauche à droite pour les réunir. Demain, il s'agit de gérer cette plateforme. L'enjeu majeur est celui des ressources humaines. On se lance dès maintenant pour les préparer.
Quelles sont les perspectives de l'hydrogène vert au Maroc ?
L'ammoniac. L'OCP est l'un des plus grands importateurs d'ammoniac, au niveau mondial, il va donc substituer une partie de ses imports par un ammoniac vert, cela rentre dans ses engagements de neutralité carbone. L'entreprise a pris un engagement scop 1 (émissions directes de GES produit par l'entreprise), scop 2 (émissions indirectes liées à l'énergie) à 2030 et scop 3 (émissions indirectes qui ne sont pas sous le contrôle de l'entreprise) 2040. L'OCP entame déjà sa décarbonation de toute la chaîne de production, et dans ce cadre-là, il sera producteur d'ammoniac vert ce qui va lui donner l'opportunité de produire des engrais verts. Cet ammoniac vert devrait représenter 25 à 30 % de l'ammoniac total utilisé par l'OCP à l'horizon 2027. Une fois cette première étape passée cela pourra monter en puissance.
Cet ammoniac vert peut aussi avoir d'autres usages, et notamment celui de carburant vert pour le transport maritime, souvent pointé du doigt pour ses émissions de CO2. Si on s'arrête à l'étape hydrogène sans aller jusqu'à l'ammoniac, et que l'on capte du CO2, par exemple auprès des cheminées des centrales à charbon, et qu'on le mélange avec de l'hydrogène vert on aura de l'éthanol, un biocarburant. Son utilisation peut aussi se décliner dans la mobilité légère. Il faut alors développer un parc automobile et des stations-service adaptés pour avoir des voitures à l'hydrogène. Nous menons des recherches sur les piles à hydrogène.
Le point fr
Soutenue par la Fondation OCP, l'UM6P est une institution orientée vers la recherche appliquée et l'innovation avec pour objectifs de répondre aux besoins de l'Afrique et de développer des solutions répliquables. L'université met l'accent sur les recherches autour de l'hydrogène vert. Ce gaz est obtenu par électrolyse de l'eau, un procédé qui permet de casser la molécule d'eau et de séparer l'élément hydrogène qui doit être ensuite stocké. On peut l'utiliser tel quel, sous forme d'hydrogène, soit le combiner avec le carbone pour avoir du méthane, soit avec de l'azote et produire de l'ammoniac vert, un composant essentiel pour fabriquer des engrais. Hicham El Habti, président de l'université Mohammed-VI Polytechnique (UM6P) décrypte pour Le Point Afrique les enjeux de la recherche sur l'hydrogène vert.
Le Point Afrique : Depuis quand l'université Mohammed-VI Polytechnique s'intéresse-t-elle à l'hydrogène vert et quels sont les axes de recherche déployés autour de ce thème ?
Hicham El Habti : Cela fait un peu plus de trois ans que nous nous intéressons à ce sujet de l'hydrogène vert produit à partir d'énergie renouvelable. En fait, depuis que ce thème émerge. Cela a commencé par l'amont, à savoir la maîtrise des techniques liées aux énergies renouvelables, le solaire mais aussi l'éolien. De là, nous nous sommes intéressés à toute la chaîne de valeur : de la transformation de cet hydrogène en autres molécules pour produire des biocarburants – par exemple, si on capte le CO2 et que l'on rajoute de l'hydrogène, cela fait du biométhane, et jusqu'au bout de la chaîne de valeur avec la production de l'ammoniac vert. Ce sont les axes de recherche à l'université.
Le Maroc a adopté, il y a deux ans, une stratégie nationale sur l'hydrogène. Au mois de juin, se tiendra aussi la troisième conférence organisée sur la thématique de l'hydrogène vert, le World Power-to-X Summit, dans le sud du pays à Guelmim, là où le potentiel est le plus important, en solaire et éolien, mais en fait presque tout le Maroc présente un potentiel intéressant à travers les énergies renouvelables installées.
Nous travaillons à l'université sur toute la chaîne de valeur, à savoir la réduction du coût de l'énergie renouvelable, mais aussi sur la question de l'intermittence liée à l'énergie renouvelable, un phénomène qui impacte le fonctionnement de l'électrolyse. Cette intermittence peut trouver sa solution à travers le stockage. Pour réduire le coût de l'énergie verte disponible, il faut améliorer le rendement des panneaux photovoltaïques, des pales des éoliennes. La recherche porte aussi sur un stockage plus efficient et moins coûteux
L'an prochain, nous devrions disposer d'une plateforme de recherche de 4 MW sur un site industriel au sud de Casablanca. Nous allons produire sur ce site de l'ammoniac qui sera récupéré et utilisé par L'Office chérifien des phosphates (OCP). Ce sont de petites quantités : avec 4 MW, la production est de l'ordre de 4 tonnes d'ammoniac par jour. Sur cette plateforme, nous allons tester les différentes technologies d'électrolyses, deux dominent aujourd'hui : le PEM et l'alcalin. On va analyser l'impact du profil de l'énergie renouvelable sur la performance des technologies pour choisir la meilleure. Cette grande plateforme sera disponible en fin d'année, au plus tard début de l'année prochaine.
Quels sont les moyens financiers disponibles et comment sont organisées les études et les recherches ?
Plusieurs équipes travaillent sur cette thématique de l'hydrogène vert par rapport à toute la chaîne de valeur, par exemple, sur les matériaux utilisés pour le stockage. A minima, nous compterons une centaine de personnes sur les différents pôles : panneaux, électrolyses, stockage, production d'ammoniac…
La construction d'une deuxième plateforme beaucoup plus importante est également prévue. Cette plateforme de 10 MW sera parmi les plus grandes au niveau mondial. Le budget lié à ces deux plateformes est déjà de 50 millions d'euros et sera financé par l'OCP. Le groupe a annoncé un nouveau plan de développement vert en décembre dernier, avec pour objectif de produire 1 million de tonnes d’ammoniac vert à l’horizon 2027. Aujourd’hui, l’OCP ne produit pas d’ammoniac, mais l’importe et cherche à travers la recherche à se positionner sur le développement et la production. Son investissement dans la R & D doit lui permettre de déterminer entre les différentes technologies, le choix du profil de l’énergie verte. Par exemple, plus de solaire et moins d’éolien ou inversement. La plateforme de recherche va nous donner la réponse.
Au sein de l'université, à partir de septembre, nous allons lancer une filière 100 % hydrogène, avec un master. Actuellement, nous abordons l'hydrogène à travers l'étude de la chaîne de valeurs. Nous allons prendre les différentes formations qui avaient lieu à gauche à droite pour les réunir. Demain, il s'agit de gérer cette plateforme. L'enjeu majeur est celui des ressources humaines. On se lance dès maintenant pour les préparer.
Quelles sont les perspectives de l'hydrogène vert au Maroc ?
L'ammoniac. L'OCP est l'un des plus grands importateurs d'ammoniac, au niveau mondial, il va donc substituer une partie de ses imports par un ammoniac vert, cela rentre dans ses engagements de neutralité carbone. L'entreprise a pris un engagement scop 1 (émissions directes de GES produit par l'entreprise), scop 2 (émissions indirectes liées à l'énergie) à 2030 et scop 3 (émissions indirectes qui ne sont pas sous le contrôle de l'entreprise) 2040. L'OCP entame déjà sa décarbonation de toute la chaîne de production, et dans ce cadre-là, il sera producteur d'ammoniac vert ce qui va lui donner l'opportunité de produire des engrais verts. Cet ammoniac vert devrait représenter 25 à 30 % de l'ammoniac total utilisé par l'OCP à l'horizon 2027. Une fois cette première étape passée cela pourra monter en puissance.
Cet ammoniac vert peut aussi avoir d'autres usages, et notamment celui de carburant vert pour le transport maritime, souvent pointé du doigt pour ses émissions de CO2. Si on s'arrête à l'étape hydrogène sans aller jusqu'à l'ammoniac, et que l'on capte du CO2, par exemple auprès des cheminées des centrales à charbon, et qu'on le mélange avec de l'hydrogène vert on aura de l'éthanol, un biocarburant. Son utilisation peut aussi se décliner dans la mobilité légère. Il faut alors développer un parc automobile et des stations-service adaptés pour avoir des voitures à l'hydrogène. Nous menons des recherches sur les piles à hydrogène.
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