L’hydrogène gagne au kilogramme
Sur la masse, l’hydrogène est imbattable : le département de l’énergie des États-Unis indique environ 120 MJ/kg, contre 44 MJ/kg pour l’essence, soit près de trois fois plus d’énergie par kilogramme.
Cette supériorité est réelle, et c’est elle qui alimente la plupart des promesses. Mais elle décrit un kilogramme, pas un véhicule. Or ce qu’un véhicule transporte, ce n’est pas une masse d’énergie : c’est un volume.
La bascule volumique
Le même document officiel donne la bascule : l’hydrogène liquide contient 8 MJ/L, contre 32 MJ/L pour l’essence. Pour une même quantité d’énergie, il faut donc environ quatre fois plus de volume (32 ÷ 8 = 4).
L’OPECST, dans sa note scientifique d’avril 2021 sur les modes de production de l’hydrogène, chiffre la contrainte dès la phase gazeuse : à 350 bars, l’encombrement de l’hydrogène est 13 fois plus grand que celui de l’essence (densité volumique de l’hydrogène : 0,09 kg/m³ à pression ambiante).
Ce n’est pas un détail d’ingénierie. C’est le point de départ de toute la chaîne : pour tenir la même énergie dans un volume acceptable, il faut comprimer ou refroidir. Les deux opérations coûtent de l’énergie — et cette énergie n’est pas gratuite dans le bilan.
Ce que coûte la compression
Le stockage gazeux des véhicules se fait typiquement entre 350 et 700 bars. Le DOE documente, dans son Program Record n°9013, le coût énergétique de l’opération :
- 1,36 kWh/kg en théorie pour passer de 20 à 700 bars (avec 1,05 kWh/kg pour 350 bars) ;
- 1,7 à 6,4 kWh/kg en pratique, sur la base des données de validation de l’agence ;
- soit environ 5 à 20 % du pouvoir calorifique inférieur du produit.
Autrement dit : jusqu’à un cinquième du contenu énergétique peut être consommé pour mettre le gaz sous pression, avant tout transport et toute utilisation.
Ce que coûte la liquéfaction
L’autre voie consiste à refroidir l’hydrogène sous −253 °C pour le liquéfier, ce qui permet de transporter de plus grandes quantités dans des camions-citernes cryogéniques.
Le coût énergétique est nettement plus élevé :
- le DOE indique que la liquéfaction consomme, avec les technologies actuelles, plus de 30 % du contenu énergétique de l’hydrogène ;
- son Program Record n°9013 précise une fourchette de 30 à 40 % du PCI ;
- en pratique, la liquéfaction exige 10 à 13 kWh/kg, alors que le minimum théorique est de 3,3 à 3,9 kWh/kg (conversion para- hydrogène incluse).
La liquéfaction réelle consomme donc environ quatre fois l’optimum théorique. Et ce n’est pas le seul effet : un liquide aussi froid s’évapore. Le DOE décrit ce « boil off » — une partie du produit stocké se perd, phénomène aggravé par les petits réservoirs à fort rapport surface/volume et par le transport longue distance.
Ce que cela change pour une décision
Ces chiffres ne condamnent pas l’hydrogène. Ils délimitent ses usages rationnels.
L’hydrogène reste pertinent là où aucune alternative plus directe ne rend le même service : certains procédés industriels, certains usages isolés, certaines missions qu’on ne peut pas électrifier autrement. Ce constat est aussi documenté que les coûts de conditionnement : il n’y a pas de « oui » ou de « non » technologique, il y a des cas d’usage.
Pour la mobilité lourde, en revanche, la comparaison doit se faire au service rendu : tonnes livrées, kilomètres parcourus, disponibilité, coût total de possession et — sur un périmètre explicite — des tCO₂eq. Comparer des kilogrammes d’hydrogène à des litres de gazole est une erreur de métrique avant d’être un débat d’opinion.
Pourquoi un XTL reste dans l’équation
Un XTL est un liquide. Il se stocke, se livre et se distribue dans une infrastructure carburant qui existe déjà : pas de 700 bars, pas de cryogénie à −253 °C, pas de boil off.
Cela ne dispense de rien : la compatibilité matérielle doit être contrôlée selon les spécifications du constructeur, et le résultat environnemental doit être calculé avec l’intrant, le lot livré, le facteur d’émission et le périmètre retenu. Romano Energy SAM est certifié ISCC n°13999 ; cette certification porte sur l’entreprise et son périmètre de traçabilité, elle ne vaut pas facteur d’émission pour un lot donné.
Conclusion
L’hydrogène n’est pas un mauvais carburant : c’est un excellent gaz, cher à stocker. Le prix de cette prouesse physique doit figurer dans la comparaison, au même titre que la charge utile, la disponibilité et le coût total.
La bonne question n’est pas « quelle technologie est la plus impressionnante ? », mais « quelle chaîne rend le service demandé, avec quelle disponibilité, à quel coût et pour combien de tCO₂eq sur un périmètre documenté ? ».
Sources publiques
- U.S. Department of Energy, « Hydrogen Storage » — https://www.energy.gov/cmei/fuels/hydrogen-storage (relevé le 10/09/2026 : 120 MJ/kg vs 44 MJ/kg ; 8 MJ/L vs 32 MJ/L ; 350–700 bar ; −252,8 °C).
- U.S. Department of Energy, « Liquid Hydrogen Delivery » — https://www.energy.gov/cmei/fuels/liquid-hydrogen-delivery (liquéfaction sous −253 °C ; plus de 30 % du contenu énergétique ; boil off).
- U.S. Department of Energy, Hydrogen and Fuel Cells Program Record n°9013, 2009 — https://www.hydrogen.energy.gov/docs/hydrogenprogramlibraries/pdfs/9013_energy_requirements_for_hydrogen_gas_compression.pdf (compression 5–20 % du PCI ; liquéfaction 30–40 % du PCI ; 10–13 kWh/kg LH2).
- OPECST, rapport n° 536 (2020-2021), « Les modes de production de l’hydrogène », avril 2021, p. 3 — encombrement 13 fois supérieur à l’essence à 350 bars.