Utiliser l’énergie solaire de l’été en hiver ? Voici comment fonctionne la batterie à hydrogène

Et si vous pouviez simplement conserver l’excédent d’électricité produit lors des journées brûlantes de juillet pour l’utiliser par une froide soirée de janvier ? Avec une batterie à hydrogène, c’est désormais envisageable. Mais comment cette technologie fonctionne-t-elle, l’investissement en vaut-il la peine et a-t-elle un avenir dans notre pays ? Le chercheur Bert De Schutter en analyse les opportunités et les limites.

Stockage saisonnier : conserver l’électricité de l’été jusqu’à l’hiver

Si vous possédez des panneaux solaires, vous produisez souvent un surplus d’énergie pendant les mois ensoleillés. Grâce à une gestion intelligente, une borne de recharge et éventuellement une batterie domestique, vous faites probablement déjà tout pour maximiser votre autoconsommation. Mais qu’en est-il en hiver, lorsque le soleil se fait rare et que la demande d’électricité augmente, surtout si vous chauffez avec une pompe à chaleur ? Dans ce cas, le stockage saisonnier peut offrir une solution.

La batterie à hydrogène : un nouvel acteur

Le principe du stockage saisonnier est, en réalité, très simple. Au lieu de revendre votre surplus d’énergie solaire à votre fournisseur pour quelques centimes (les tarifs d’injection actuels (avril 2026) se situent entre 1 et 5 centimes par kWh), vous pouvez le conserver pour l’hiver. Comment ? Grâce à une batterie à hydrogène.

« Ce type de batterie fonctionne dans les deux sens », explique Bert De Schutter, chercheur au centre d’expertise Énergie de Thomas More. « Lorsque vous avez un surplus d’électricité solaire, la batterie utilise l’électrolyse pour transformer l’eau en hydrogène. En cas de besoin, le système s'inverse : la pile à combustible produit à nouveau de l’électricité à partir de l’hydrogène stocké. »

Une technologie loin d’être nouvelle

Le procédé permettant de transformer l’eau en hydrogène existe depuis longtemps. De Schutter précise : « Certains fabricants de chaudières au gaz à condensation ont déjà commercialisé des appareils utilisant la technologie des piles à combustible. Le gaz y était transformé en hydrogène, mais leur efficacité diminuait rapidement. Une chaudière au gaz s’allume pour produire de l’eau chaude, puis s’éteint ; or, les piles à combustible supportent mal ce fonctionnement intermittent. »

Stocker l’hydrogène coûte moins cher 

On observe toutefois un regain d’intérêt pour cette technologie. L’entreprise norvégienne Photoncycle lance ainsi une batterie à hydrogène destinée au stockage saisonnier. « Il est plus simple de produire de l’hydrogène à partir de l’électricité. Un gaz se stocke plus facilement que l’électricité et le stockage proprement dit coûte moins cher. Mais cela reste une technologie complexe », explique De Schutter.

La particularité de l'approche norvégienne est de ne pas stocker l’hydrogène sous haute pression, mais de le transformer via un procédé chimique. « Par électrolyse, ils convertissent l’hydrogène en ammoniac. Ce gaz se stocke encore mieux que l’hydrogène sous basse pression. Il est toutefois encore difficile de dire si ce procédé est réellement plus efficace à terme. »

« Une batterie au lithium pleine peut transférer son surplus vers l’hydrogène et, inversement, la batterie à hydrogène peut la recharger si elle est vide », explique De Schutter

Bientôt dans les ménages belges ?

Supposons que cette batterie arrive chez nous. Serait-ce une option pertinente ? De Schutter : « Tout dépendra de l’investissement et de la durée de vie du système. Les piles à combustible ne sont pas bon marché. Le stockage, en revanche, peut s’avérer relativement abordable par kWh. »

Selon l'expert, cela pourrait constituer un excellent complément à une batterie domestique classique au lithium-ion. « Les deux technologies peuvent se soutenir. Si votre batterie au lithium est pleine, l’énergie excédentaire peut être transférée vers la batterie à hydrogène. À l'inverse, si votre batterie classique est vide, la batterie à hydrogène peut la recharger. C’est un atout majeur en hiver. »

Passer complètement en "off-grid" ?

Bert De Schutter doute cependant que le stockage saisonnier via l’hydrogène déclenche une véritable révolution en Belgique. « Notre pays est, selon moi, trop "maillé" pour que le stockage saisonnier individuel se généralise. Notre réseau électrique est robuste, et Elia, tout comme les gestionnaires de réseau continue d’investir pour le renforcer. S'il est techniquement possible de devenir totalement autonome (off-grid) avec une telle batterie, c'est souvent moins intéressant économiquement que de rester connecté au réseau. »

L’avenir réside dans le stockage thermique : la batterie de sable

Pour De Schutter, l’avenir se trouve plutôt du côté du chauffage et du refroidissement collectifs via des réseaux de chaleur géothermiques et des champs BEO. « Et dans le stockage thermique. La batterie de sable est une technologie à surveiller de près. Le sable peut être chauffé jusqu’à 400 °C, alors que l’eau s’évapore à 100 °C. On peut donc stocker plus de chaleur par kilo de sable. À Genk, une expérimentation est en cours avec une batterie de sable reliée à une installation photovoltaïque de 30 kilowatts-crête. Elle peut stocker le surplus d’énergie pendant environ un mois. C’est très prometteur pour les bâtiments collectifs et les appartements. »

La cire comme climatisation passive

Une autre piste concerne les matériaux à changement de phase (PCM), comme les billes de paraffine. « Ces matériaux stockent et restituent d'importantes quantités d’énergie en changeant d’état (de solide à liquide et inversement). Le principal défi reste leur capacité isolante, qui rend parfois difficile la restitution rapide de la chaleur. » Cela n’en demeure pas moins une solution passive intéressante pour stabiliser la température intérieure, lisser les pics de consommation et, in fine, économiser de l’énergie.