L’hydrogène renouvelable peut-il contribuer à fortement diminuer l’empreinte carbone de l’industrie minière ? Oui, car il peut être le carburant pour les véhicules à usage intensif, la source d’énergie pour produire « l’électricité hydrogène » qui alimente les process de production ou la matière première dans la fabrication d’explosifs. Pour toutes ces raisons, il intéresse l’industrie minière et ENGIE est stratégiquement positionné pour conseiller et accompagner les acteurs du secteur. Explications et projets en cours.
La montée en puissance des ENR et des appareils à batteries stimule la consommation globale de métaux. Pour l’industrie minière, cela représente une demande croissante. C’est pourquoi le secteur souhaite rapidement exercer son activité de façon durable et décarbonée, pour soutenir de façon légitime la transition énergétique.
Actuellement, l’industrie minière souhaite recourir à l’hydrogène renouvelable principalement pour décarboner ses véhicules à usage intensif, comme les camions et les trains de transport minier. Et pour cause, un seul camion consomme en moyenne 3 000 litres de diesel par jour, et près de 50 000 d’entre eux opèrent dans le monde.
Mais l’hydrogène vert séduit les miniers au-delà de la promesse du Net Zero Carbone pour la mobilité. Ainsi selon Koen Langie, Senior Hydrogen Developer and Head of Mining Program chez ENGIE, « il permettrait de renforcer la productivité du secteur, car la technologie de pile à combustible à hydrogène est plus fiable que celle des moteurs thermiques dans le cas d’un usage intensif, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 ».
L’impact de l’hydrogène est potentiellement beaucoup plus large. Stocké localement sur les sites miniers et utilisable en fonction des besoins, ce gaz ouvre le champ des possibles : l’électricité produite à partir de l’hydrogène peut servir à alimenter les processus de production autour des minéraux, à générer de la chaleur de haute qualité… L’hydrogène vert peut aussi, en tant que matière première, contribuer à la fabrication d’explosifs ainsi « décarbonés », qui sont eux-mêmes utilisés dans l’exploitation des mines.
L’hydrogène permettrait ainsi de renforcer l’autonomie énergétique des sites miniers. Sa production localisée ou proche des mines est de ce fait un argument d’importance pour une industrie qui peut être amené à opérer sur des sites « reculés », mais dans des pays qui ont accès à des énergies renouvelables de qualité, tel que le solaire au Chili, en Chine, au Mexique, en Australie, en Afrique du Sud…
Des projets pilotes sont menés actuellement partout dans le monde par les majors du secteur, avec l’aide des acteurs de cette chaîne de valeur. Notre Groupe joue un rôle de catalyseur pour accélérer l’introduction sur le marché de ces nouvelles solutions.
Concrètement, il s’agit pour les véhicules à usage intensif, de concevoir des piles à combustibles à hydrogène et des réservoirs à hydrogène adaptés à leurs dimensions. Autre point majeur, la mise en place de réseaux d’approvisionnement d’hydrogène vert efficients, afin de rendre les coûts de production compétitifs par rapport à ceux des combustibles fossiles.
Côté déploiement commercial du camion minier, Koen Langie l’envisage pour cette décennie : « Le principal challenge est l’intégration de la technologie dans le véhicule, que les motoristes adaptent leurs plateformes pour intégrer cette nouvelle motorisation et, in fine, de pouvoir livrer les camions miniers avec pile à combustible à hydrogène intégrée. Je dirais que nous pourrons proposer cette solution aux compagnies minières entre 2025 et 2030. »
ENGIE
Depuis 2020, nous co-développons avec Anglo American le premier camion de transport minier fonctionnant à l’hydrogène (300 tonnes) et allons fournir les solutions de production du gaz généré à partir de l’énergie solaire du site minier. S’en suivra un programme d’essais et de validations à la mine Mogalakwena Platinum Group Metals d’Anglo American, en Afrique du Sud, avant le déploiement sur d’autres sites du minier.
Au Chili, nous menons le projet Hydra en consortium avec l’australien Mining3, Mitsui & Co Inc, Thiess, Ballard Power Systems, Hexagon Purus, Reborn Electric Motors et le support financier de l’Agence de développement économique chilienne. Nous co-développons un prototype de train de transport minier fonctionnant avec des piles à combustible à hydrogène de 100-200kW, qui remplacent à 100 % le diesel. L’objectif est de le tester in situ, dans des conditions spécifiques - haute altitude - pour en déterminer les performances. Lancé en 2021, ce projet est décisif pour définir les standards internationaux de l’usage de l’hydrogène pour les trains dans l’industrie minière.
En septembre 2021, nous sommes devenu partenaire de Liebherr. Avec cet équipementier BTP et minier de premier plan, nous allons mettre en commun nos expertises afin d’évaluer des carburants, hydrogène ou dérivés de l'hydrogène pour décarboner les équipements miniers. L’objectif étant de mettre en œuvre des solutions hydrogène Zéro Carbone pour toute la chaîne logistique.
La mobilité n’est pas le seul poste d’utilisation de l’hydrogène dans l’industrie minière, comme le montre le projet HyEX, là aussi au Chili : nous y mettons en place avec le fabricant Enaex une production de nitrates d’ammonium - utilisés dans la fabrication d’explosifs - à partir d’hydrogène renouvelable.