Note de décryptage : la sécurité liée à l’utilisation de l’hydrogène

Quand on parle d’énergie, il faut parler risques mais surtout les connaître et les maîtriser. En effet, tout vecteur d’énergie présente des risques (l’électricité, le gaz, l’essence dans les stations).
L’hydrogène possède des propriétés physico-chimiques différentes des autres gaz ou combustibles tels que le gaz naturel ou l’essence et requiert une approche de maitrise du risque différente.

Les points d’attention concernant l’hydrogène :

Utilisé depuis des décennies dans l’industrie (l’hydrogène sert de matière de base ou de réactif dans l’industrie – chimie, raffinerie, électronique, ou encore verrerie – cela représente près de 900 000 tonnes d’hydrogène par an en France), l’hydrogène est un gaz synthétique et un produit industriel. Il s’agit d’une technologie sécurisée et régulée, au niveau national et international. Les risques associés à sa production et à son utilisation sont donc connus et maîtrisés.

A noter que « les bases de données d’accidentologie, telles que la base Aria tenue par le Bureau d’analyse des risques et pollutions industriels (Barpi) de la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR), sont relativement pauvres en ce qui concerne l’hydrogène. Au 1er janvier 2021, Aria recensait 377 accidents impliquant l’hydrogène dans le monde, sur une période de 30 ans, essentiellement dans l’industrie lourde consommatrice d’hydrogène (chimie, raffinage…), dont 251 en France, lesquels ont conduit au décès de 7 personnes. C’est le signe qu’en l’état actuel de ses usages, pour l’essentiel dans de grandes industries, le risque est relativement bien maitrisé.«  (1)

Pour les nouveaux usages – dans la mobilité notamment – la règlementation (2) est un des moyens de garantir un niveau de sécurité et de maitrise des risques. Des normes européennes de sécurité s’appliquent également à tous les équipements hydrogène.

Les voitures à hydrogène subissent les mêmes crash tests que les véhicules thermiques, voir ici la berline à hydrogène Toyota Mirai obtient cinq étoiles aux crash-tests Euro NCAP.

Des tests sont régulièrement réalisés (par l’Ineris notamment) sur des équipements, par exemple, sur les réservoirs à hautes pressions qui équipent les voitures. Ils sont soumis à des feux, des chutes et même des tirs de balles afin d’évaluer d’une part le maintien de leur intégrité en situation accidentelle et d’autre part le niveau de fiabilité des dispositifs de sécurité.

Le réservoir hydrogène a une résistance mécanique intrinsèque au-dessus de tous les composants existants dans un véhicule, grâce à l’épaisse couche de fibres de carbone. Cela garantit son intégrité mécanique dans toutes les conditions d’accidents. Les réservoirs et systèmes hydrogènes sont tous certifiés pour respecter le règlement international ONU n°134 qui impose des tests de sécurités drastiques, par exemple :

De la même manière, les stations de remplissage sont extrêmement sécurisées, avec des systèmes de protection vis-à-vis notamment du risque de surpression. En particulier une purge complète à l’azote du circuit de remplissage est systématiquement effectuée avant et après le plein afin qu’aucune émission d’hydrogène n’ait lieu au contact du véhicule ou de l’utilisateur. Ces stations sont munies d’équipements de première intervention et de systèmes d’arrêt d’urgence. Depuis 2018, une règlementation française régit la manière de concevoir et d’exploiter ces installations de recharge en hydrogène pour garantir la sécurité de l’utilisateur.

A noter que si l’inflammabilité de l’hydrogène est plus élevée que celle du gaz ou du pétrole, le risque d’accumulation et de formation d’une nappe d’hydrogène (aux abords d’un véhicule ou d’une station par exemple) est beaucoup plus faible en raison de sa volatilité. Il se diffuse 4 fois plus vite dans l’air que le gaz naturel et 12 fois plus vite que les vapeurs d’essence.

Le véhicule hydrogène ne présente ainsi pas plus de risques que les véhicules thermiques ou à batterie, ces risques sont simplement différents. Les dispositifs de sécurité mis en place, sont implémentées dans les produits / systèmes pour que les niveaux de risques soient conformes aux mêmes exigences que pour les autres technologies.

Le développement de ces nouvelles technologies doit être accompagné d’une acculturation ou d’une formation des acteurs aux risques liés à l’hydrogène, en s’assurant que chaque acteur soit au bon niveau d’information et de compétences, tout au long de la chaine de valeur, qu’il soit producteur d’hydrogène, exploitant de stations, utilisateur de véhicules (ex : chauffeur de taxi), gestionnaire de flottes de véhicules, service public (ex : collectivités), primo-intervenant (ex : pompiers).

Les formations risque hydrogène et multi gaz, permettent de sensibiliser les primo intervenants sur les risques liés aux gaz et d’identifier les conduites à tenir sur les installations fixes et les véhicules à énergie alternative. L’Ecole Nationale Supérieure des Officiers Sapeurs-Pompiers (ENSOSP) dispose depuis 2016 d’une plateforme de formation unique en Europe dédiée au risque hydrogène. Les formations sont destinées aux agents des services d’incendie et de secours, aux personnels des collectivités territoriales et aux industriels producteur, transporteur ou utilisateur.

L’étude récente pilotée par France Hydrogène avec l’Afpa, Pôle Emploi, EIT InnoEnergy, le réseau des Carif-Oref et Adecco Digital France a notamment confirmé que les connaissances sur les enjeux liés à la sécurité de l’hydrogène étaient nécessaires sur de nombreux métiers auxquels font appel la filière. Sur les 216 offres de formation recensées dans le cadre de cette étude, une dizaine ont trait à la sécurité. L’étude préconise notamment de mettre en place un « label formation sécurité H2 », garantissant le niveau d’exigence pour un déploiement sûr des installations.

France Hydrogène qui représente les acteurs de la filière hydrogène en France, a engagé depuis plusieurs années une démarche de travail conjoint avec la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR). Il s’agit de faire évoluer la réglementation, de l’adapter par rapport aux risques et aux enjeux, et aux cadres de sécurité́ fixés dans les pays voisins, et de la construire dans une vision globale et systémique des usages et des risques.

France Hydrogène réunit les experts de la réglementation parmi ses membres pour faire avancer ces sujets au sein d’un groupe de travail. Un sous-groupe « sécurité » se réunit régulièrement pour partager les retours d’expérience et lancer des études communes (étude de danger par exemple).

L’association France Hydrogène et le Gesip coopèrent en matière de maîtrise du risque industriel, de la réglementation, et de formation dans la filière de l’hydrogène. L’association participe notamment aux travaux sur la règlementation du transport d’hydrogène par canalisation et à la rédaction des guides associés avec cet organisme, expert de la sécurité industrielle.

Enfin, dans le cadre de ses travaux sur les compétences-métiers-formations, France Hydrogène s’implique dans des études structurantes pour définir et qualifier les compétences spécifiques nécessaires à la filière hydrogène notamment celles sur la sécurité et faire évoluer l’offre de formation.

(1) Rapport de l’IGEDD sur la Sécurité du Développement de la filière hydrogène, novembre 2022

(2) Hydrogène et réglementation ICPE : les activités de fabrication (rubrique 3420 – autorisation), stockage (rubrique 4715 – déclaration ou autorisation) et utilisation (rubrique 1416 – déclaration avec contrôle périodique) d’hydrogène sont visées par la réglementation des installations classées. La fabrication relève également de la directive IED sauf si le procédé ne rejette que de l’oxygène. Les stockages de grosses capacités (5 tonnes H2), quant à eux, relèvent de la directive Seveso.

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