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Italie : avec l’hydrogène, les trains italiens se mettent au vert

Dans cette région du lac d’Iseo, le val Camonica, des trains à hydrogène remplaceront bientôt les moteurs Diesel. Une première en Italie ! Ce projet, qui sera ensuite étendu aux autocars, préfigure le transport décarboné, vert et durable également en cours de déploiement dans d’autres pays d’Europe.

C’est une petite ligne de chemin de fer comme il y en a tant dans les provinces d’Italie ou ailleurs. Celle-ci court sur une centaine de kilomètres dans l’est de la région lombarde. Elle part de Brescia, à l’ouest du lac de Garde, elle longe le lac d’Iseo puis monte dans la vallée jusqu’à Edolo, dans les Alpes Orobie de Brescia, à quelque 600 mètres d’altitude. En deux heures et demie, elle dessert plusieurs fois par jour, dans un sens et dans l’autre, les 14 gares qui relient Brescia à Edolo. Fin 2020, elle s’est brusquement retrouvée au centre de l’attention du monde ferroviaire transalpin : elle deviendra la première ligne des chemins de fer italiens à fonctionner à l’hydrogène.

Lancé fin novembre 2020, le projet a été baptisé H2iseO. D’ici à 2025, Ferrovie Nord Milano (FNM), l’opérateur des chemins de fer de la Lombardie, et sa filiale Trenord, qui exploite les trains de voyageurs régionaux, auront remplacé la totalité des 14 trains circulant aujourd’hui sur la ligne Brescia – Iseo – Edolo par des trains à hydrogène.

La ligne concernée dessert 14 villes, dont celles de Breno et de Pisogne.
La ligne concernée dessert 14 villes, dont celles de Breno et de Pisogne. credits_inLombardia

Le projet prévoit aussi la réalisation de plusieurs sites de production, de stockage et de transport du gaz dans la région et à proximité des voies ferrées. En tout, le budget est estimé entre 250 et 300 millions d’euros. Il s’agit d’une première pour les chemins de fer italiens, qui exploitent quelque 16 000 km de voies ferrées dans le pays, dont 2 000 km en Lombardie.

La ligne choisie n’est pas électrifiée, les trains qui y circulent actuellement sont donc des trains à moteur Diesel. Alors que la région est de plus en plus soucieuse de réduire son impact environnemental et de décarboner la mobilité, à commencer par les transports publics, le remplacement du diesel par l’hydrogène permettra d’accélérer la transition énergétique du secteur.

La ligne concernée dessert 14 villes, dont celles de Breno et de Pisogne.
La ligne concernée dessert 14 villes, dont celles de Breno et de Pisogne. DR

Un élément rare à l’état naturel

L’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant dans l’univers. Il existe en grande quantité sur Terre, dans les hydrocarbures, combiné à d’autres éléments, notamment le carbone, et surtout dans l’eau. C’est le H2 du fameux H2O. Mais il est rare à l’état naturel. Cela signifie qu’il faut produire de l’hydrogène pour ensuite l’utiliser comme énergie.

Les méthodes de production les plus utilisées actuellement sont le reformage du gaz naturel, la gazéification et l’électrolyse de l’eau. Les deux premières émettent beaucoup de CO2, qu’il faut donc capter et stocker. La troisième consiste à séparer l’hydrogène et l’oxygène des molécules d’eau à l’aide d’un courant électrique.

On distingue l’hydrogène « bleu », produit à partir d’énergies fossiles (charbon, pétrole ou gaz), et l’hydrogène « vert », produit à partir d’énergies renouvelables (solaire et éolienne, auxquelles certains ajoutent le nucléaire, puisque décarboné). Si l’électricité qui lui est nécessaire est fournie par des énergies renouvelables, l’électrolyse est considérée comme tout à fait respectueuse de l’environnement, car elle n’émet pas de CO2.

La ligne qui relie Brescia à Edolo, dans la région du Val Camonica, sera la première d’Italie à fonctionner avec des trains à l’hydrogène.
La ligne qui relie Brescia à Edolo, dans la région du Val Camonica, sera la première d’Italie à fonctionner avec des trains à l’hydrogène. credits_inLombardia

Mais les électrolyseurs sont encore chers : environ 1 million d’euros l’unité. De fait, beaucoup préfèrent les méthodes moins écologiques et nettement moins chères. Dans un premier temps, le projet H2iseO prévoit une production d’hydrogène par reformage du gaz naturel à partir de biomasse à la station de traitement des déchets de Brescia et à partir de l’électricité hydraulique largement disponible dans la vallée, entre le lac d’Iseo et la commune d’Edolo.

Dans un second temps, d’ici à 2025, deux électrolyseurs devraient être installés le long de la voie ferrée afin d’alimenter les trains en hydrogène vert.

Le projet H2iseO en chiffres

• Trajet : 14 gares jalonnent les 103 km qui séparent Brescia d’Edolo.
• Trains : 14 trains à hydrogène seront en circulation d’ici à 2025.
• Budget : 160 M € pour les trains, auxquels s’ajouteront de 100 à 140 M € pour les sites de production, de stockage et de transport du gaz.

Des trains à hydrogène qui parcourent jusqu’à 1 000 km à 140 km/h

En ce qui concerne le train lui-même, FNM et Trenord ont retenu le seul disponible actuellement : le Coradia iLint d’Alstom. Il est équipé d’une pile à combustible qui transforme l’hydrogène en énergie électrique, en eau et en chaleur. Autrement dit, il rejette de la vapeur d’eau et rien d’autre ! La capacité de son réservoir d’hydrogène permet au Coradia de parcourir jusqu’à 1 000 km à une vitesse maximale de 140 km/h.

L’énergie produite par la pile à combustible peut être stockée dans une batterie au lithium si elle n’est pas utilisée immédiatement. Avantage de ce modèle de train, il est bâti sur une plate-forme commune à tous les trains régionaux produits par Alstom. Seules les motorisations et les sources d’énergie varient.

Les trains exploités aujourd’hui par Trenord sont des Coradia Diesel. Pour les passagers, il n’y aura donc aucun changement, si ce n’est que le train fera moins de bruit. Le Coradia iLint a été testé en Allemagne pendant dix-huit mois avant que le Land de Basse-Saxe l’adopte et en commande 41 exemplaires qui seront progressivement mis en service régulier dès 2022.

L’Autriche et les Pays-Bas l’ont également testé en 2020. Le Royaume-Uni et la France ont manifesté leur intérêt. L’hydrogène semble bien parti pour verdir le transport ferroviaire, au moins en Europe.

Du train à l’avion

L’hydrogène est actuellement étudié pour la transition énergétique de tous les moyens de transport, à commencer par l’aéronautique. Ce serait le carburant propre le plus prometteur pour réduire les émissions de CO2 des avions.

Fin 2020, Airbus a présenté ses concepts d’avions à zéro émission qui utilisent tous l’hydrogène comme carburant. Cependant, le transport de passagers en long-courrier n’est pas pour demain. En effet, les freins liés à la production, au transport et au stockage d’hydrogène en quantité suffisante pour un vol de plusieurs heures vont nécessiter encore de nombreuses années de recherche.


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