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McPhy Energy, la PME française qui veut révolutionner le stockage de l'énergie
Challenges Par Jean-Louis Dell'Oro
Publié le 03-03-2014
La société française McPhy Energy va s'introduire en Bourse. Son métier? La production d'hydrogène via les surplus des énergies renouvelables.
Explications.
C'était le week-end des 15 et 16 juin 2013. Le temps était ensoleillé en France et le vent soufflait généreusement. Les éoliennes tournaient à plein régime, et les panneaux photovoltaïques étaient au zénith de leur rendement. A tel point que l'offre d'électricité était supérieure à la demande. Or, les énergies renouvelables sont prioritaires et rachetées à un tarif minimum. Du coup, les prix s'étaient effondré devenant même négatifs pendant quelques heures à la Bourse Epex Spot. Cette situation, certes exceptionnelle, est révélatrice du casse-tête qu'est en train de devenir la gestion des renouvelables.
En octobre dernier, huit patrons des géants européens du secteur, dont Gérard Mestrallet, PDG de GDF Suez, tirent la sonnette d'alarme. Les renouvelables amplifieraient dangereusement les surcapacités européennes, alors que la consommation stagne avec la crise. Le problème est d'ailleurs mondial. Le coût des énergies propres n'est pas suffisamment compétitif.
En Amérique du Nord, l'abondance des gaz de schiste a fortement ralenti le développement des renouvelables. Mais c'est aussi le cas en Europe, qui n'exploite pourtant pratiquement pas ces formes d'énergie fossile. En France, la Cour des comptes a pointé du doigt le coût exorbitant des objectifs de la France en matière d'énergies vertes (23% de renouvelables en 2020, contre 13,1% en 2011).
Des investissements sur les renouvelables qui baissent
Après avoir baissé de 10% en 2012, les investissements mondiaux dans les énergies renouvelables ont encore reculé de 11% en 2013 pour atteindre 254 milliards de dollars. Et c'est d'ailleurs dans la zone EMEA (Europe, Moyen-Orient et Afrique) que le repli est le plus conséquent (-36% à 68 milliards de dollars), selon la dernière étude de Bloomberg New Energy Finance.
Derrière ces grandes manœuvres se pose notamment la question du stockage de l'électricité. Car on produit essentiellement en flux continu pour satisfaire la demande. La plupart du temps, les surplus sont définitivement perdus. Et il est de plus en plus difficile d'ajuster la production avec la place que prennent les énergies renouvelables, qui sont par nature intermittentes. Le stockage est donc un enjeu crucial.
Aujourd'hui, près de 99% du marché du stockage de l'énergie est trusté par les STEP, les stations de transfert d'énergie par pompage. Qu'est ce qui se cache derrière ce nom barbare ? Tout simplement un système de barrage hydroélectrique astucieux. En cas de surplus de production, une pompe déplace l'eau pour la mettre en altitude. Lorsque la consommation devient trop forte, on libère ce stock d'eau, on laisse la gravité agir et on récupère de l'énergie. Cette technique est fiable, rentable et propose un bon rendement. Son seul défaut: elle n'est applicable que dans certains endroits bien précis.
Un petit poucet prometteur
C'est pourquoi des chercheurs du monde entier s'échinent à trouver des solutions plus universelles. A King Island, une île située entre l'Australie et la Tasmanie, un accumulateur géant a été installé dès 2003 pour optimiser l'énergie produite par le parc éolien. D'autres solutions sont envisagées via des batteries liquides ou des systèmes à air comprimé. Mais pour l'instant, leur rendement est souvent décevant et ils coûtent cher. En décembre dernier, Alstom s'est aussi lancé dans la bataille avec sa solution baptisée MaxSine eStorage.
La révolution pourrait toutefois ne pas venir des géants du secteur mais d'un petit poucet français. McPhy Energy, une entreprise rhônalpine créée en 2008, s'est spécialisée dans le stockage d'hydrogène solide. Elle est soutenue par plusieurs fonds spécialisés qui sont entrés au capital à ses débuts comme Emertec, Areva, Amundi, Bpifrance ou encore Sofinnova Partners.
La solution de McPhy repose sur une méthode bien rodée : l'électrolyse. Il s'agit de convertir l'énergie électrique en énergie chimique. Deux électrodes sont plongées dans de l'eau et on y fait passer un courant électrique continu. Ce qui casse la molécule et permet de récupérer du dihydrogène, avec un rendement énergétique de 60 à 70%. Autrement dit, 60 à 70% de l'énergie qui aurait dû être perdue est ainsi récupérée. Mais la grande avancée mise en avant par cette société créée en 2008, c'est le stockage de cet hydrogène sous forme solide en le fixant à du magnésium (un produit bon marché et abondant) afin d'en faire des galettes.
Le procédé permet un gain de place gigantesque. Ainsi, une pastille d'environ 30 centimètres de diamètre sur 1,5 centimètre d'épaisseur contient 600 litres d'hydrogène (soit 50 grammes du gaz). Autre avantage : le matériau obtenu est très stable, par rapport à la forme liquide ou gazeuse sous haute pression. Dans un deuxième temps, le processus est inversé en chauffant la galette pour libérer le gaz, avec un rendement énergétique de près de 90%.
Des applications nombreuses et opérationnelles
Les applications de ce procédé sont nombreuses. A partir de cet hydrogène déstocké, on peut à nouveau fabriquer de l'électricité via des centrales au gaz ou des piles à combustible. L'hydrogène peut également servir localement aux industriels qui sont aujourd'hui ses principaux consommateurs. Une solution moins chère et aussi moins polluante que sa fabrication habituelle (à partir de méthane ou autres combustibles fossiles, ce qui rejette beaucoup de CO2 dans l'atmosphère). L'hydrogène peut même être injecté, dans une certaine mesure (jusqu'à 20%), dans le réseau de gaz naturel pour être consommé directement. On peut enfin le mélanger avec du CO2 pour former du méthane. Des solutions qui sont déjà utilisées et opérationnelles.
Une autre application, jusqu'ici anecdotique, est également prometteuse. Il s'agit de faire de l'hydrogène un carburant pour les véhicules du futur. Nombre de fabricants automobiles travaillent depuis des années sur le sujet : Toyota, BMW, Nissan, Honda, … Il s'agit des voitures à pile à combustible, capables d'alimenter un moteur en électricité à partir du gaz. Principal atout par rapport aux véhicules 100% électrique avec des batteries : l'autonomie. Un plein de 5 kg d'hydrogène compressé va permettre à la voiture de parcourir entre 500 et 600 km, contre à peine plus de 150 pour les meilleurs véhicules 100% électrique. Le remplissage du réservoir se fait en quelques minutes, pour un prix comparable à celui d'un plein d'essence.
Des unités de production pour station-service
Le marché pourrait devenir très juteux pour McPhy. Ce dernier a déjà mis en place des infrastructures dans des stations-services pour qu'elles puissent produire leur propre hydrogène. Il "suffit" de capter une source d'énergie (par exemple une éolienne ou des panneaux solaires installés à proximité) pour la transformer en hydrogène, la stocker puis la redistribuer en fonction de la demande. Un peu comme si les stations-services étaient assises sur un puits de pétrole. D'après McPhy, cela permet de produire de l'hydrogène à 5 euros le kilo, pour le revendre à 9 euros au client final. Sachant qu'il faut 9 litres d'eau pour produire 1kg, cela représente une belle marge pour le pompiste!
L'équipement d'une station d'importance rapporte à McPhy de l'ordre de un à deux millions d'euros de chiffre d'affaires. Pour le moment, il y a à peine plus de 300 stations à hydrogène dans le monde (voir la carte ici). Or, l'Europe, le Japon et les Etats-Unis comptent près de 230.000 stations. C'est dire le potentiel ! Des géants comme Honda ou Toyota (avec Air Liquide) l'ont bien compris.
Introduction en Bourse
Reste plusieurs problèmes à régler avant une éventuelle généralisation de la voiture à hydrogène. Déjà le prix des véhicules. Les premiers modèles commercialisés par Toyota, Honda et Hyundai sortiront en 2014 et 2015. Le prix de lancement sera de près de 75.000 dollars. Ensuite, il faudra multiplier les stations services, en respectant les normes drastiques de sécurité. Enfin, ces véhicules devront prouver leur non dangerosité. On se souvient encore des premiers véhicules au GPL qui ont explosé, condamnant pratiquement dès le début ce nouveau carburant.
Les investisseurs qui croient au potentiel du marché de l'hydrogène (environ 30 milliards de dollars, en croissance de 5% par an) vont donc pouvoir miser sur McPhy Energy. La PME qui emploie 83 personnes vient d'annoncer qu'elle allait s'introduire en Bourse sur Euronext afin de lever 22 millions d'euros.
En 2013, elle a réalisé 3 millions d'euros de chiffre d'affaires grâce à la vente d'électrolyseurs pour l'industrie. Sa technologie dédiée au stockage n'a pas encore été commercialisée, mais elle fait d'objet de subventions permettant de démontrer sa viabilité.
Challenges Par Jean-Louis Dell'Oro
Publié le 03-03-2014
La société française McPhy Energy va s'introduire en Bourse. Son métier? La production d'hydrogène via les surplus des énergies renouvelables.
Explications.
C'était le week-end des 15 et 16 juin 2013. Le temps était ensoleillé en France et le vent soufflait généreusement. Les éoliennes tournaient à plein régime, et les panneaux photovoltaïques étaient au zénith de leur rendement. A tel point que l'offre d'électricité était supérieure à la demande. Or, les énergies renouvelables sont prioritaires et rachetées à un tarif minimum. Du coup, les prix s'étaient effondré devenant même négatifs pendant quelques heures à la Bourse Epex Spot. Cette situation, certes exceptionnelle, est révélatrice du casse-tête qu'est en train de devenir la gestion des renouvelables.
En octobre dernier, huit patrons des géants européens du secteur, dont Gérard Mestrallet, PDG de GDF Suez, tirent la sonnette d'alarme. Les renouvelables amplifieraient dangereusement les surcapacités européennes, alors que la consommation stagne avec la crise. Le problème est d'ailleurs mondial. Le coût des énergies propres n'est pas suffisamment compétitif.
En Amérique du Nord, l'abondance des gaz de schiste a fortement ralenti le développement des renouvelables. Mais c'est aussi le cas en Europe, qui n'exploite pourtant pratiquement pas ces formes d'énergie fossile. En France, la Cour des comptes a pointé du doigt le coût exorbitant des objectifs de la France en matière d'énergies vertes (23% de renouvelables en 2020, contre 13,1% en 2011).
Des investissements sur les renouvelables qui baissent
Après avoir baissé de 10% en 2012, les investissements mondiaux dans les énergies renouvelables ont encore reculé de 11% en 2013 pour atteindre 254 milliards de dollars. Et c'est d'ailleurs dans la zone EMEA (Europe, Moyen-Orient et Afrique) que le repli est le plus conséquent (-36% à 68 milliards de dollars), selon la dernière étude de Bloomberg New Energy Finance.
Derrière ces grandes manœuvres se pose notamment la question du stockage de l'électricité. Car on produit essentiellement en flux continu pour satisfaire la demande. La plupart du temps, les surplus sont définitivement perdus. Et il est de plus en plus difficile d'ajuster la production avec la place que prennent les énergies renouvelables, qui sont par nature intermittentes. Le stockage est donc un enjeu crucial.
Aujourd'hui, près de 99% du marché du stockage de l'énergie est trusté par les STEP, les stations de transfert d'énergie par pompage. Qu'est ce qui se cache derrière ce nom barbare ? Tout simplement un système de barrage hydroélectrique astucieux. En cas de surplus de production, une pompe déplace l'eau pour la mettre en altitude. Lorsque la consommation devient trop forte, on libère ce stock d'eau, on laisse la gravité agir et on récupère de l'énergie. Cette technique est fiable, rentable et propose un bon rendement. Son seul défaut: elle n'est applicable que dans certains endroits bien précis.
Un petit poucet prometteur
C'est pourquoi des chercheurs du monde entier s'échinent à trouver des solutions plus universelles. A King Island, une île située entre l'Australie et la Tasmanie, un accumulateur géant a été installé dès 2003 pour optimiser l'énergie produite par le parc éolien. D'autres solutions sont envisagées via des batteries liquides ou des systèmes à air comprimé. Mais pour l'instant, leur rendement est souvent décevant et ils coûtent cher. En décembre dernier, Alstom s'est aussi lancé dans la bataille avec sa solution baptisée MaxSine eStorage.
La révolution pourrait toutefois ne pas venir des géants du secteur mais d'un petit poucet français. McPhy Energy, une entreprise rhônalpine créée en 2008, s'est spécialisée dans le stockage d'hydrogène solide. Elle est soutenue par plusieurs fonds spécialisés qui sont entrés au capital à ses débuts comme Emertec, Areva, Amundi, Bpifrance ou encore Sofinnova Partners.
La solution de McPhy repose sur une méthode bien rodée : l'électrolyse. Il s'agit de convertir l'énergie électrique en énergie chimique. Deux électrodes sont plongées dans de l'eau et on y fait passer un courant électrique continu. Ce qui casse la molécule et permet de récupérer du dihydrogène, avec un rendement énergétique de 60 à 70%. Autrement dit, 60 à 70% de l'énergie qui aurait dû être perdue est ainsi récupérée. Mais la grande avancée mise en avant par cette société créée en 2008, c'est le stockage de cet hydrogène sous forme solide en le fixant à du magnésium (un produit bon marché et abondant) afin d'en faire des galettes.
Le procédé permet un gain de place gigantesque. Ainsi, une pastille d'environ 30 centimètres de diamètre sur 1,5 centimètre d'épaisseur contient 600 litres d'hydrogène (soit 50 grammes du gaz). Autre avantage : le matériau obtenu est très stable, par rapport à la forme liquide ou gazeuse sous haute pression. Dans un deuxième temps, le processus est inversé en chauffant la galette pour libérer le gaz, avec un rendement énergétique de près de 90%.
Des applications nombreuses et opérationnelles
Les applications de ce procédé sont nombreuses. A partir de cet hydrogène déstocké, on peut à nouveau fabriquer de l'électricité via des centrales au gaz ou des piles à combustible. L'hydrogène peut également servir localement aux industriels qui sont aujourd'hui ses principaux consommateurs. Une solution moins chère et aussi moins polluante que sa fabrication habituelle (à partir de méthane ou autres combustibles fossiles, ce qui rejette beaucoup de CO2 dans l'atmosphère). L'hydrogène peut même être injecté, dans une certaine mesure (jusqu'à 20%), dans le réseau de gaz naturel pour être consommé directement. On peut enfin le mélanger avec du CO2 pour former du méthane. Des solutions qui sont déjà utilisées et opérationnelles.
Une autre application, jusqu'ici anecdotique, est également prometteuse. Il s'agit de faire de l'hydrogène un carburant pour les véhicules du futur. Nombre de fabricants automobiles travaillent depuis des années sur le sujet : Toyota, BMW, Nissan, Honda, … Il s'agit des voitures à pile à combustible, capables d'alimenter un moteur en électricité à partir du gaz. Principal atout par rapport aux véhicules 100% électrique avec des batteries : l'autonomie. Un plein de 5 kg d'hydrogène compressé va permettre à la voiture de parcourir entre 500 et 600 km, contre à peine plus de 150 pour les meilleurs véhicules 100% électrique. Le remplissage du réservoir se fait en quelques minutes, pour un prix comparable à celui d'un plein d'essence.
Des unités de production pour station-service
Le marché pourrait devenir très juteux pour McPhy. Ce dernier a déjà mis en place des infrastructures dans des stations-services pour qu'elles puissent produire leur propre hydrogène. Il "suffit" de capter une source d'énergie (par exemple une éolienne ou des panneaux solaires installés à proximité) pour la transformer en hydrogène, la stocker puis la redistribuer en fonction de la demande. Un peu comme si les stations-services étaient assises sur un puits de pétrole. D'après McPhy, cela permet de produire de l'hydrogène à 5 euros le kilo, pour le revendre à 9 euros au client final. Sachant qu'il faut 9 litres d'eau pour produire 1kg, cela représente une belle marge pour le pompiste!
L'équipement d'une station d'importance rapporte à McPhy de l'ordre de un à deux millions d'euros de chiffre d'affaires. Pour le moment, il y a à peine plus de 300 stations à hydrogène dans le monde (voir la carte ici). Or, l'Europe, le Japon et les Etats-Unis comptent près de 230.000 stations. C'est dire le potentiel ! Des géants comme Honda ou Toyota (avec Air Liquide) l'ont bien compris.
Introduction en Bourse
Reste plusieurs problèmes à régler avant une éventuelle généralisation de la voiture à hydrogène. Déjà le prix des véhicules. Les premiers modèles commercialisés par Toyota, Honda et Hyundai sortiront en 2014 et 2015. Le prix de lancement sera de près de 75.000 dollars. Ensuite, il faudra multiplier les stations services, en respectant les normes drastiques de sécurité. Enfin, ces véhicules devront prouver leur non dangerosité. On se souvient encore des premiers véhicules au GPL qui ont explosé, condamnant pratiquement dès le début ce nouveau carburant.
Les investisseurs qui croient au potentiel du marché de l'hydrogène (environ 30 milliards de dollars, en croissance de 5% par an) vont donc pouvoir miser sur McPhy Energy. La PME qui emploie 83 personnes vient d'annoncer qu'elle allait s'introduire en Bourse sur Euronext afin de lever 22 millions d'euros.
En 2013, elle a réalisé 3 millions d'euros de chiffre d'affaires grâce à la vente d'électrolyseurs pour l'industrie. Sa technologie dédiée au stockage n'a pas encore été commercialisée, mais elle fait d'objet de subventions permettant de démontrer sa viabilité.
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