Lancés à l’initiative de la Région Occitanie, les Défis Clés regroupent 15 programmes de recherche qui positionnent la recherche fondamentale au cœur des enjeux stratégiques de rayonnement, d’attractivité et d’innovation du territoire.

À travers cette série d’interviews, nous vous proposons de les découvrir, ainsi que leur mobilisation dans le dialogue entre sciences et société.

Johanna Calles, cheffe de projet du Défi Clé Hydrogène Vert, a répondu à nos questions pour en savoir plus sur ce grand défi qu’est l’hydrogène « vert ».

Pouvez-vous nous présenter le Défi Clé Hydrogène Vert ?

Le Défi Clé sur l’hydrogène vert fait partie des premiers à avoir été lancé en 2021. L’idée du Défi Clé est de structurer et développer la recherche sur l'utilisation de l'hydrogène "vert" (aussi appelé décarboné, car ne mobilisant pas d'énergies fossiles) comme vecteur énergétique en Occitanie. Ceci a mené à la création du pôle de Recherche et d’Innovation sur l’Hydrogène en Occitanie (Pôle RHyO).

La Région Occitanie est très impliquée dans pour accélérer le développement économique avec les industriels qui sont regroupés au sein d'HyDeO. Pour informer et sensibiliser les citoyens grâce à l'atelier interactif et mobile Hydrogen'Oc. Pour former et anticiper les besoins en compétences avec le programme GENHYO la formation. Tous ces projets créent un terrain plus que propice à un Défi Clé sur l’hydrogène vert.

Quels sont les principaux enjeux scientifiques, technologiques et sociétaux auxquels le développement de l'hydrogène décarboné fait face ?

Au lancement du Défi Clé Hydrogène Vert, nous avons identifié 5 axes de recherche majeurs : la production, le stockage, l’utilisation, la sécurité, et enfin la société.

L’hydrogène décarboné est un type d’hydrogène qui est produit à partir d’énergie renouvelable (éolien, hydraulique, photovoltaïque). Il peut être produit par électrolyse de l’eau par exemple. L’hydrogène produit n’est pas immédiatement utilisé car c’est un vecteur énergétique : il doit être stocké et transporté jusqu’aux différents lieux qu’il doit alimenter. Soit à travers l’utilisation d’une pile à combustible, soit via la combustion de l’hydrogène.

Cela implique beaucoup d’enjeux scientifiques et technologiques. Améliorer le rendement des électrolyseurs. Développer différentes solutions de stockage en fonction des utilisations de l’hydrogène. Réduire les coûts. Augmenter la durée de vie des piles. Assurer la sécurité lors de l’usage de l’hydrogène…

D’un point de vue sociétal, l’intégration de l’hydrogène dans la société implique l’apparition de nouvelles technologies à laquelle la société doit s’adapter. Il faut aussi prendre en compte tout ce qui est de l’ordre du juridique, du droit et des réalités économiques associés à la mise en place de ces nouvelles technologies.

Les recherches et le développement de l’hydrogène sont surtout orientés vers une utilisation de cette énergie pour alimenter des transports en commun et des mobilités lourdes (bus, trains, poids lourds, avions). Il faut garder en tête que son usage à l’échelle individuelle (comme les voitures par exemple) demande d’importants changements d’infrastructures. Pour l’instant, les premiers bus roulant à l’hydrogène en Région Occitanie circulent depuis le mois d’avril 2024 et le projet de faire rouler des trains à l’hydrogène sur la ligne Montréjeau/Luchon est en cours.

Quelles sont vos missions pour répondre à ces enjeux ?

Elles sont multiples. Tout d’abord, il s’agit de comprendre les problématiques des industriels pour les mettre en relation avec les laboratoires appropriés et de développer la recherche sur l’hydrogène décarboné. Nous avons ainsi pu financer une trentaine de projets de recherche, dont 19 demi-bourses de thèses.

Ce Défi Clé fait vraiment office de porte d’entrée pour les acteurs souhaitant travailler avec les avec les scientifiques présents en région. Aujourd’hui le Défi Clé compte 25 laboratoires membres avec, chacun, des compétences différentes sur tous les axes majeurs du domaine de l’hydrogène vert. Le Défi Clé permet une bien meilleure visibilité d’ensemble des savoir-faire des laboratoires. Ceci facilite grandement la mise en contact des industriels avec les laboratoires.

Nous menons aussi des actions pour nouer des relations avec des partenaires internationaux et accroître la visibilité de cette communauté. Enfin nous sommes très impliqués sur des projets de médiation scientifique et de développement d’enseignements.

Pouvez-vous nous parler des projets de “La plateforme piles à combustible et électrolyseurs” de Montpellier ou du futur “Technocampus H2” de Toulouse, encore peu connus des citoyens ?

La plateforme Piles à combustible et électrolyseurs mène des essais pour optimiser les piles qui servent d’outils pour alimenter en énergie. Cette plateforme représente un support dans les collaborations industrielles et internationales et participe à une meilleure compréhension et évaluation des possibilités offertes.

Concernant le Technocampus H2, initié et soutenu par la Région Occitanie, l’idée est de créer l’un des centres d’essai les plus grands d’Europe, sur toutes les technologies en lien avec l’hydrogène, notamment sur les piles à combustible et concernant l’utilisation de l’hydrogène dans des processus de combustion. Ce sera un lieu avec de nombreux bancs d’essais et de recherches sur l’hydrogène. Il y aura également une plateforme pédagogique. Les industriels pourront y réaliser des essais en proximité avec les acteurs académiques. Cela renforcera les liens entre les différents acteurs. Le projet devrait être opérationnel en 2026. Ce projet vient en parallèle du Défi Clé et le complète.

Selon vous, en quoi il est important de partager ces enjeux à la société ?

Avec ces recherches, on intègre une nouvelle technologie dans la société. Il apparait important d’apporter à la connaissance des citoyens les rudiments technologiques, les enjeux et l’impact de l’intégration de l’hydrogène dans leur quotidien. Mais aussi de la place de l’hydrogène dans la transition énergétique.

Aujourd’hui, on se doit de communiquer sur les enjeux de l’hydrogène vert pour donner envie de s’intéresser à ce sujet, et, pourquoi pas, l’envie de se former pour travailler sur cette thématique. Que ce soit des étudiants ou des personnes déjà sur le marché de l’emploi, notre rôle est de leur donner toutes les clés, pour que s’ils le souhaitent, ils participent et contribuent à la transition énergétique et à la recherche sur l’hydrogène bas carbone.

Comment le Défi Clé RHyO va-t-il mettre en œuvre des initiatives pour sensibiliser le grand public, les écoles et les citoyens aux avancées et aux défis de l'hydrogène ?

Comment ne pas parler du projet Hydrogèn’Oc pour répondre à cette question ! Ce projet, qui a été financé grâce à la Région Occitanie, participe activement à l’axe de restitution vers la société. Hydrogèn’Oc permet de faire le lien entre les 4 associations de médiation scientifique qui font partie du projet et ainsi monter ensemble des initiatives sur la sensibilisation aux avancées et aux défis de l’hydrogène. Le projet s’adresse aux scolaires et au grand public et se compose d’une exposition itinérante, d’ateliers d’expérimentation, d’un jeu de rôle sur les métiers, de démonstrations et d’une conférence.

Et prochainement, nous allons lancer un escape game ! C’est un projet en cours avec l’association Instant Science. Il sera à destination des collégiens et lycéens, mais aussi des adultes.

L’Université de Toulouse a un service qui s’appelle « Science avec et pour la société » qui travaille sur la diffusion des travaux de recherche auprès du grand public en organisant des évènements comme La Nuit des chercheur·e·s. L’événement d’Albi accueillera cette année l’exposition Hydrogèn’Oc.

Pour conclure, je dirais que le Défi Clé génère de vraies richesses et expertises en rassemblant tous les acteurs d’une thématique aussi importante et actuelle qu’est la transition énergétique, l’hydrogène vert et, plus largement, l’innovation et la recherche fondamentale. Je suis persuadée que cette démarche aura encore longtemps un fort rayonnement et un impact positif sur la société. En tout cas, c’est ce à quoi nous nous appliquons chaque jour avec le Pôle RHyO.

Les Défis Clés Occitanie, une démarche initiée et soutenue par la Région Occitanie.

Zoom sur la tournée grand public Hydrogèn’Oc

Zoom sur la tournée scolaire Hydrogèn’Oc