Belfort phosphore pour chauffer des logements à l’hydrogène

Sur un territoire où l’hydrogène a une longueur d’avance, dopé par la présence de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM) qui travaille depuis des années sur le sujet, le bailleur Territoire Habitat s’apprête à construire 15 logements dont l’énergie nécessaire au chauffage et à l’eau chaude sanitaire sera produite à partir d’une pile combustible.

Le chauffage de logements sociaux à l’hydrogène avance dans les plans chez Territoire Habitat. L’office public HLM du Territoire de Belfort souhaite construire un bâtiment « démonstrateur » de 15 appartements qui stockera de l’hydrogène pour la production de l’énergie nécessaire au chauffage et à l’eau chaude sanitaire. La pile à combustible utilisée produira en outre l’électricité.

Cet immeuble visera ainsi son autonomie énergétique et sa performance sera comparée à un bâtiment identique en taille (15 logements), sur le même site, qui pour sa part se « contentera » de respecter les obligations règlementaires, en l’occurrence la RT (règlementation thermique) de 2012.
Réalisée au moyen de multiples capteurs, «  la comparaison s’attachera aux consommations énergétiques mais les conclusions prendront compte l’usage, c’est-à-dire la manière dont les futurs locataires vivront, afin de procéder aux adaptations nécessaires », précise Jean-Sébastien Paulus, directeur général de Territoire Habitat.

 
Le bailleur travaille sur le sujet depuis plusieurs années, notamment en partenariat et sur une idée de départ de Brigitte Vu, enseignante-chercheuse à l’UTBM (Université de Technologie de Belfort-Montbéliard). Il s’estime désormais suffisamment avancé pour arrêter un calendrier précis. Après avoir désigné fin 2018 son assistant à maîtrise d’ouvrage (AMO) sur les volets juridiques, à savoir le cabinet alsacien Hameaucité, il a choisi, le mois dernier, un autre AMO pour le cœur du sujet, l’énergie : le bureau d’études Carbonext en Côte d’Or.
« Dès lors, nous lancerons au cours du premier trimestre prochain la consultation de marché d’innovation, puis d’ici mi-2021 celle de conception-réalisation. L’objectif consiste à démarrer les travaux fin 2021/début 2022 », complète le directeur général.

D'avril à septembre, les apports solaires captés par les panneaux photovoltaïques créeront un surplus d’électricité par rapport à la consommation, qui sera transformé par électrolyse, pour être stocké durant cette période.
Ce stock sera disponible pour être consommé d’octobre à mars ou à l’inverse, les besoins d’énergie sont supérieurs aux apports. Sur une année complète, excédent et déficit se compensent, laissant le bâtiment autonome en énergie, sans besoin de recours à une autre source.

Cette multiplication d’étapes préalables tranche avec le processus d’habitude beaucoup plus rapide de « production » de logements de ce bailleur de poids (il possède plus de 11.000 logements) au moyen de l’enchaînement standard d’appels d’offres de travaux à destination d’entreprises des différents corps de métier. Mais la nature très spécifique du projet le requiert : « Sur une initiative aussi novatrice, il nous faut être irréprochable sur tous les aspects, juridiques et techniques », insiste Jean-Sébastien Paulus.

Retenu au dossier Territoire d’industrie du Nord Franche-Comté, le projet présente des perspectives alléchantes pour la filière hydrogène qui se consolide localement. Les prochains mois devront se charger de les vérifier.

Comment fonctionne une installation de chauffage avec l'hydrogène ?



Le principe technique est le suivant. Il part de panneaux solaires « hybrides », à fonction à la fois thermique et électrique. Ceux-ci récupéreront l’énergie solaire pour alimenter une pompe à chaleur. En parallèle, l’électricité produite par ces mêmes panneaux passera dans un électrolyseur pour être transformée en hydrogène.
Le stock d’hydrogène ainsi constitué alimentera une pile à combustible qui vient à son tour alimenter la pompe à chaleur. Celle-ci pourra dès lors produire les besoins suffisants d’eau chaude et de chauffage pour rendre les logements autonomes énergétiquement.
Plusieurs avantages se cumulent, selon Territoire Habitat. Tout d’abord, les panneaux sont conçus pour récupérer l’apport solaire même lorsque celui-ci est  faible : « en tout temps, qu’il pleuve, qu’il vente, qu’il neige », souligne Jean-Sébastien Paulus. De plus, le stockage d’énergie permet de s’adapter aux besoins différents au cours de l’année : « le surplus d’hydrogène est stocké d’avril à septembre pour être utilisé les autres mois, pendant la période de chauffe », décrit le directeur.
L’hydrogène ainsi utilisé est « vert » : il provient d’énergies renouvelables, et non du craquage de la molécule de méthane. Son usage en mode « stationnaire », et non pour la mobilité de véhicules, ne requiert pas de compression, il est utilisé à une pression constante, entre 30 et 60 bars.
Pour les locataires, une baisse conséquente des charges est promise. Le coût de production d’eau chaude sanitaire et de chauffage, d’ordinaire situé entre 8 et 10 € par m² et par an, devrait diminuer drastiquement du fait de se limiter aux frais d'entretien des installations.