L'usine de production d'hydrogène comporterait les équipements nécessaires à la production d'hydrogène, à sa purification, sa compression, son stockage à haute pression, puis enfin à son raccordement sur le réseau hydrogène. Elle consisterait en un bâtiment de 10 m de haut sur un seul niveau. L'usine nécessiterait une fourniture d'électricité totale d'environ 270 GWh/an, alimentée par une nouvelle centrale solaire interne à La Mède et via des contrats d'approvisionnement d'électricité (voir la partie « L'alimentation complémentaire du projet en électricité d'origine renouvelable »).
L'usine serait aménagée sur le site 3 bis de la Plateforme de La Mède, aujourd'hui occupé par des installations qui seront déplacées ou démantelées à travers une opération distincte du projet Masshylia : celle-ci est gérée par TotalEnergies de manière à coïncider avec le calendrier prévisionnel du projet Masshylia. Par ailleurs, le site 3 bis, qui présente un dénivelé important, devra être terrassé en deux zones distinctes permettant de recevoir les équipements. Une voie d'accès périphérique est prévue afin de pouvoir circuler autour des équipements de l'usine de production d'hydrogène.
L'usine de production d'hydrogène comprendrait un électrolyseur d'une puissance d'environ 40 MW et les équipements associés :
Trois technologies d'électrolyseur sont aujourd'hui disponibles sur le marché pour la production d'hydrogène : alcaline ; membrane échangeuse de protons, dite PEM ; et haute température :
C'est la technologie alcaline pressurisée qui est pour le moment retenue sur le projet Masshylia car jugée plus fiable pour un usage industriel et avec des fournisseurs locaux capables d'apporter un support rapide et efficace pour l'assistance technique et la maintenance préventive.
Une unité de stockage d'hydrogène serait construite au sein de l'usine pour gérer l'intermittence de la production d'électricité renouvelable appelée à alimenter l'électrolyseur, et pour assurer le besoin d'alimentation en continu de la bioraffinerie. La zone de stockage se situerait dans la partie nord de la zone 3 bis de la Plateforme de la Mède. La capacité de stockage d'hydrogène est en cours d'évaluation et devrait s'établir entre 1 et 5 tonnes.
La solution retenue à ce stade pour le stockage d'hydrogène relève du stockage à l'état gazeux comprimé, sous forme de cylindres pressurisés avec des tubes en aciers à 200-220 barg* en racks (illustration ci-dessous). Les conclusions de l'analyse technique montrent que cette solution est plus mature que les solutions alternatives, qu'elle permet la mise en œuvre la plus facile et compatible avec les contraintes de constructibilité du site, qu'elle serait plus compétitive, plus rapide, et compatible avec le calendrier prévisionnel du projet.
La majeure partie de l'hydrogène produit par l'électrolyseur serait injectée directement dans le réseau d'approvisionnement d'hydrogène du site par une connexion sur la canalisation d'hydrogène existante « T20 », qui appartient à la Plateforme de La Mède, pour être consommée par la bioraffinerie.
Pour alimenter l'électrolyseur du projet Masshylia, il est prévu la construction d'une centrale solaire photovoltaïque située également sur la Plateforme de La Mède. Cette centrale solaire serait raccordée à la sous-station électrique de l'électrolyseur et pourrait alimenter l'usine de production d'hydrogène ou bien le réseau électrique RTE, en cas de surproduction par rapport aux besoins de l'usine.
La définition de la puissance de cette centrale solaire sera confirmée par les études de faisabilité en cours.
La réalisation de cette centrale solaire requiert l'accélération du planning de démantèlement des installations de l'ancienne raffinerie afin de convertir les zones anciennement occupées par des installations de raffinage lourdes en zones d'accueil des panneaux solaires.
Le site de la bioraffinerie de La Mède est actuellement alimenté par une liaison souterraine 63 000 volts d'une capacité de 50 MW* secondée par une deuxième liaison souterraine 63 000 volts de secours. Ces liaisons appartiennent à TotalEnergies, et sont issues du poste RTE 63 000 volts de La Mède.
L'alimentation électrique actuelle n'est pas suffisante pour alimenter le futur électrolyseur. En tant que gestionnaire du réseau de transport d'électricité français, RTE a donc été sollicité par TotalEnergies pour étudier le raccordement de cette nouvelle installation au réseau 225 000 V. RTE prévoit ainsi de créer une liaison souterraine 225 000 volts, d'une longueur d'environ 4 km, reliant le nouveau poste électrique interne à la Plateforme de La Mède à la ligne existante Septèmes-Lavéra.
À ce stade, RTE propose le fuseau d'étude (zone bleutée) ci-dessous pour la liaison souterraine de raccordement, au sein d'une aire d'étude entièrement située sur la commune de Martigues :
Source : RTELa liaison souterraine serait dotée de trois câbles d'environ 10 à 20 cm de diamètre, dont la composition est indiquée ci-dessous. La pose des câbles se fait généralement à une profondeur de 1 à 1,5 m dans une tranchée large de 40 à 70 cm, à l'intérieur de fourreaux polyéthylène haute densité (PEHD) hors zone urbaine ou PVC en zone urbaine (voir les plans de coupe ci-dessous).
Source : RTE
Plans de coupe de fourreaux PEHD et PVC - Source : RTE
Pose de câbles souterrains en fourreaux PVC, en zone urbaine – source : RTE
Pose de câbles souterrains en fourreaux polyéthylène haute densité (PEHD), en zone rurale – source : RTEComme pour de nombreux carburants et gaz, l'hydrogène est inflammable. Comparé à d'autres gaz, il a une plage d'inflammabilité plus large. L'hydrogène produit une flamme pratiquement invisible à la lumière du jour (légèrement bleue ou incolore) qui brûle à une température d'un peu plus de 2 000°C. Cependant, une flamme à hydrogène a une faible chaleur radiante, ses effets thermiques restant confinés à une zone réduite, ce qui diminue le risque de propagation d'un incendie par rayonnement thermique en cas de combustion.
Le projet relève de la catégorie des Installations Classées pour la Protection de l'Environnement (ICPE)* en raison de la quantité prévisionnelle d'hydrogène stockée sur le site. Les normes de sécurité en vigueur en France et en Europe seront appliquées, et TotalEnergies et ENGIE apporteront leur savoir-faire et retour d'expérience pour les compléter. Le projet Masshylia suivrait les processus habituels de développement des projets chez TotalEnergies et ENGIE, en intégrant dans chaque phase les études de sécurité nécessaires associant fournisseur d'électrolyseur et consultants spécialisés.
Dès les phases de conception, des échanges étroits avec les professionnels de la sécurité, les fabricants d'équipements, les exploitants et les autorités ont été engagés.
De la même manière que l'intégrité mécanique des structures en général (ponts, bâtiments, aéronefs, etc.) est testée et surveillée, le stockage de l'hydrogène est contrôlé et fait l'objet d'un suivi inspection régulier (test de rupture, test de pression hydrostatique, températures extrêmes, test pare-balles, etc.). À l'instar des autres gaz combustibles ou sources d'énergie, il est vrai que la manipulation de l'hydrogène nécessite savoir-faire et expérience. Cependant, les caractéristiques de l'hydrogène sont connues et comme d'autres carburants, l'hydrogène peut être géré et contrôlé, comme cela a été prouvé dans son utilisation dans les procédés industriels depuis plus de 50 ans. A ce titre, TotalEnergies utilise l'hydrogène sur ses sites industriels de raffinage et de pétrochimie depuis des décennies.
Le projet serait intégré au Plan de prévention des risques technologiques (PPRT)* existant de la Plateforme de La Mède[1]. Les études d'intégration de l'usine de production d'hydrogène et la modélisation des scénarios d'accident ont permis de confirmer que le projet est compatible avec celui-ci.
L'usine de production d'hydrogène ferait l'objet d'une étude de dangers. Le projet se situant à proximité d'une canalisation de transport d'hydrocarbures, d'une carrière et à l'intérieur du site de TotalEnergies (Seveso* seuil haut), cette étude de dangers comprendrait notamment une analyse des possibles effets dominos mutuels avec l'ensemble des industriels concernés. Le cas échéant, des mesures de maitrise des risques devront être retenues.
Le choix d'une solution de stockage de l'hydrogène en cylindres pressurisés a été retenu, sur la base d'une étude numérique innovante de simulation dynamique des fluides en 3D (dispersion, feu et explosion), avec évaluation des mesures barrières.
Au-delà de sa contribution à la transition énergétique en cours et aux objectifs de neutralité carbone, le projet Masshylia, qui s'inscrit dans les emprises industrielles existantes de la Plateforme de La Mède, vise également à minimiser autant que possible les impacts sur son environnement humain et naturel le plus proche, et à constituer ainsi une référence pour l'avenir du territoire et de la filière hydrogène en voie de développement.
Compte tenu de ses caractéristiques, le projet est soumis à autorisation environnementale, ce qui implique la mise en œuvre de plusieurs procédures au titre des codes suivants :
L'évaluation environnementale prendra en compte l'ensemble des composantes du projet Masshylia ainsi que le raccordement électrique sous la maîtrise d'ouvrage de RTE.
Le projet Masshylia – localisé au sein du périmètre de la bioraffinerie – se situe dans des zones d'inventaires et espaces naturels protégés. Des relevés faune-flore ainsi qu'une étude d'impact environnementale sont réalisés pour tenir compte de cette situation.
Elle recouvre plusieurs études environnementales sur :
Ces études d'impact viseront à présenter l'état initial de l'environnement, les effets du projet dans son ensemble sur l'environnement et les mesures associées pour éviter, réduire ou compenser ces impacts.
Elles seront présentées au public au moment de l'enquête publique.
La méthode appliquée par les porteurs du projet suit les principes « ERC », pour « Eviter-Réduire-Compenser ». Cette démarche consiste à :
Les porteurs du projet s'engagent sur la voie de l'exemplarité dans la conduite de ces études et la limitation des effets éventuellement négatifs du projet pour le territoire et ses habitants.
La faune et la flore
Une étude visant à définir et à localiser les principaux enjeux de conservation, à qualifier et quantifier les impacts du projet au sein de son environnement sur les composantes biologiques et à proposer des mesures d'atténuation des impacts négatifs identifiés, a été initiée en mars 2021.
Dans ce cadre, un bureau d'étude a mis en place une méthodologie adaptée afin d'identifier le contexte environnemental lié aux périmètres à statut (réglementaire et d'inventaire), les principaux enjeux écologiques avérés et pressentis (basés sur l'analyse du patrimoine naturel avéré et potentiel) et les principales fonctionnalités écologiques.
Cette étude court pendant un an afin de prendre en compte les quatre saisons ; les résultats seront intégrés dans le dossier de demande d'autorisation environnementale.
Afin d'apprécier les enjeux dans leur globalité, le même bureau d'étude a été mandaté pour évaluer les impacts sur l'ensemble des milieux d'implantation du projet, qu'ils soient internes à la Plateforme de La Mède, ou externes dans le cadre du tracé de la nouvelle ligne RTE.
La gestion de l'eau
L'électrolyseur prévu dans le cadre du projet serait approvisionné pour un volume de l'ordre de 6 m3 d'eau par heure via le pompage existant du site de La Mède au lieu-dit du « Grand moutonnier ». Ce pompage autorisé dans la nappe phréatique de la Crau, alimente aujourd'hui l'ensemble du site de La Mède.
Pour les besoins de la production d'hydrogène, cette eau de qualité industrielle doit être traitée pour atteindre la qualité requise, afin d'éviter d'endommager l'électrolyseur. Compte tenu des faibles quantités en jeu, les unités de traitement d'eau existantes du site seront utilisées à cet effet. Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact.
Les rejets atmosphériques
La production d'hydrogène par électrolyse de l'eau ne génère pas de gaz à effet de serre, contrairement au vaporeformage* d'hydrocarbures.
Produit en parallèle de l'hydrogène, l'oxygène serait rejeté directement dans l'atmosphère par des évents, sans impact atmosphérique identifié à ce jour. L'oxygène rejeté dans l'atmosphère est un gaz qui se diffuse très rapidement et qui n'est pas néfaste pour l'environnement ni pour l'homme. Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact. La maîtrise d'ouvrage étudierait toute option de recherche et développement pour la valorisation de cet oxygène dans une économie circulaire et innovante.
Lors des phases de préparation à la mise en service de l'unité ou lors d'arrêts de sécurité, des rejets d'hydrogène seront brûlés à l'aide de la torchère. La flamme produite est inodore et quasiment incolore, elle n'émet pas de particules carbonées.
Les déchets
La marche normale de l'usine de production d'hydrogène générerait une quantité très faible de déchets.
Dans le cas de la maintenance préventive, les composants principaux intervenant dans la production d'hydrogène des électrolyseurs, feraient l'objet d'une remise en état en vue de leur réutilisation tout au long de la vie de l'unité, et ce afin de limiter les déchets associés à cette activité.
S'agissant des panneaux solaires de la centrale photovoltaïque, ils feraient l'objet d'une stratégie similaire (voir description à l'annexe n° 5 de ce dossier).
Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact.
Les odeurs
Le procédé de fabrication de l'hydrogène par électrolyse de l'eau ne génère pas d'odeurs. Les produits utilisés ne sont pas odorants. En conséquence, aucune nuisance olfactive n'est attendue. Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact.
Le bruit
Les mesures de conception nécessaires à la limitation des impacts sonores, ainsi que les mesures organisationnelles de chantier, seront prises afin de ne pas induire de gêne additionnelle auprès des riverains, et ce dès la phase des études d'avant-projet détaillée. Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact.
La pollution lumineuse
L'activité de l'usine de production d'hydrogène s'inscrirait sur une plateforme industrielle existante. L'impact de l'ajout de cette activité ne serait pas significatif. Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact.
Le trafic routier
Pendant les travaux de construction, une augmentation du trafic des poids lourds et des engins de chantier est probable, compte tenu de la présence de nombreux intervenants sur site.
Au-delà, en fonctionnement, les principaux entrants (eau et électricité) de l'usine de production d'hydrogène seraient acheminés par des réseaux de canalisations. Le réapprovisionnement en potasse n'interviendrait qu'une fois par an en moyenne, et pour de faibles quantités.
Dans le cadre des études de valorisation de l'hydrogène pour la mobilité, la circulation des camions pour l'expédition de l'hydrogène ferait l'objet d'une étude dédiée pour l'évaluation des impacts associés. Ce sujet sera traité dans l'étude d'impact.
Les impacts fonciers du raccordement électrique
La bioraffinerie de La Mède est située au sud de l'étang de Berre, au hameau de La Mède, à cheval sur les communes de Châteauneuf-les-Martigues et Martigues.
La zone de recherche de tracé de la liaison souterraine, est localisée sur la commune de Martigues. Une première analyse cartographique montre une occupation foncière de la liaison souterraine axée principalement sur des propriétés publiques. Dans le cas où la liaison souterraine traverserait des domaines privés, RTE n'étant pas propriétaire, ni acquéreur des terrains traversés, une convention amiable serait signée entre chaque propriétaire et RTE afin de définir la présence des ouvrages et les modalités selon lesquelles RTE pourrait pénétrer dans la propriété pour dépanner ou entretenir la liaison souterraine.
Une fois les travaux réalisés, une liaison souterraine n'engendre aucun impact visuel en surface hormis les bornes de géolocalisation.
Le projet, dont les coûts de réalisation représentent une centaine de millions d'euros, pourrait générer plus d'une centaine d'emplois directs et indirects. Des bureaux d'études, fabricants d'équipements et entreprises de construction, seraient sollicités en phase de conception-réalisation, puis les équipes d'opérations et de maintenance ainsi que tous les emplois indirects associés en phase d'exploitation. Durant les phases de construction et d'exploitation, le projet Masshylia contribuerait à un emploi responsable et durable sur le territoire, dynamisant ainsi l'écosystème local.
Pour les travaux, le projet ferait appel autant que possible à des entreprises implantées localement qui présentent de nombreux avantages compétitifs : proximité et connaissance du site, connaissance des règles très spécifiques d'un environnement industriel, capacité de mobilisation rapide, expertise liée à l'activité industrielle historique de la région. En phase d'exploitation, les installations du projet privilégieraient les entreprises locales pour certaines opérations de maintenance, afin de permettre une intervention rapide et efficace sur site. Par ailleurs, l'usine étant amenée à fonctionner de façon continue, TotalEnergies et ENGIE auraient recours à une organisation du travail par poste impliquant de solliciter des employés résidant à proximité du site de la bioraffinerie.
Le projet participerait ainsi à la réindustrialisation du bassin de Fos-sur-Mer, zone prioritaire identifiée dans le cadre du plan du « Fonds pour une transition juste », fonds de l'Union européenne dédié à la transition écologique juste et inclusive.
L'investissement du projet, estimé à une centaine de millions d'euros hors taxes, bénéficierait au territoire par les emplois et l'activité créés, mais également par les taxes et impôts versés localement.
En s'associant sur le projet Masshylia, TotalEnergies et ENGIE souhaitent participer à l'essor d'une filière française de l'hydrogène et à son ancrage dans la région. Le projet contribuera au développement de l'industrie de fabrication des électrolyseurs et catalysera plusieurs pôles d'expertise sur la filière de l'hydrogène (sécurité, technologique, innovation…).
TotalEnergies et ENGIE ont d'ores et déjà développé, en collaboration avec l'Ecole Nationale Supérieure des Officiers de Sapeurs-Pompiers (ENSOSP) et Bureau Veritas, une formation sur la sécurité des installations industrielles liée à la production d'hydrogène.
Par ailleurs, le centre OLEUM situé sur la Plateforme de La Mède pourra proposer des programmes de formation technique sur mesure conçus pour les futurs métiers de la chaîne hydrogène.
En complément de ces dispositifs déjà existants, le projet doit contribuer :
barg (pour « bar gauge » en anglais, ou « bar jauge » en français) : unité de mesure de la pression relative, celle-ci étant mesurée par rapport à la pression ambiante.
CNDP - Commission nationale du débat public : La CNDP est l'autorité indépendante garante du droit à l'information et à la participation du public sur l'élaboration des projets et des politiques publiques ayant un impact sur l'environnement 1 .
Electrolyse : réaction chimique, connue et utilisée depuis le 19ème siècle, permettant, sous l'effet d'un courant électrique, de décomposer l'eau (molécule H2O) en deux éléments : l'hydrogène (H2) et l'oxygène (O2).
Electrolyte : substance conductrice en raison de la présence d'ions mobiles.
GW (pour gigawatt) : unité de mesure de la puissance électrique.1 GW = 1 000 MW = 1 milliard de watts
Hydrogénation : Les matières premières de la bioraffinerie de La Mède subissent une hydrogénation dans la section d'hydrotraitement (ou HDT) où les composés oxygénés de type acides carboxyliques sont éliminés.Cette désoxygénation se réalise sur un catalyseur en présence d'hydrogène et débouche sur de longues chaînes de paraffines linéaires.L'hydrocarbure ainsi obtenu est envoyé à la section d'hydroisomérisation (HDI) où ses propriétés à froid sont améliorées.Cette réaction d'HDI se réalise également sur un catalyseur en présence d'hydrogène mais sa nature est différente de l'HDT avec des conditions opératoires distinctes.
ICPE - Installation classée pour la protection de l'environnement : classement réglementaire réservé aux installations qui, en raison des nuisances ou des risques de pollution ou d'accident qu'elles présentent, sont soumises à de nombreuses normes et à des autorisations.Une ICPE peut être une usine, mais aussi une installation agricole, une station-service, un hôpital, etc.
IPCEI – en anglais, « Important Project of Common European Interest » (« projet important d'intérêt européen commun ») : Le dispositif IPCEI est un mécanisme européen de soutien de la recherche et de l'innovation visant à favoriser des projets d'intérêt transnational dans des domaines stratégiques.
Mix électrique : désigne les sources d'énergie utilisées dans la production d'électricité d'un pays.
Mix énergétique : donne la part relative des différentes sources d'énergie dans la consommation d'un espace donné.
MVA (pour « mégavolt-ampère ») : unité de mesure de la puissance électrique apparente.
MW (pour mégawatt) : unité de mesure de la puissance électrique.1 MW = 1 million de watts.
MWc (pour « mégawatt-crête ») : correspond à 1 million de watts-crête.Il s'agit de l'unité mesurant la puissance des panneaux photovoltaïques, correspondant à la production d'1 watt d'électricité dans des conditions normales pour 1 000 watts d'intensité lumineuse par mètre carré à une température ambiante de 25°C.
PPRT – Plan de prévention des risques technologiques : document obligatoire pour les installations classées Seveso, il a pour objectifs de résoudre les situations difficiles en matière d'urbanisme héritées du passé et de mieux encadrer l'urbanisation future, au moyen de servitudes si besoin.
RED II (en anglais, « Renewable Energy Directive ») : directive européenne 2018/2001 du 11 décembre 2018 relative à la promotion de l'utilisation de l'énergie produite à partir de sources renouvelables.
RTE-T (pour « réseau transeuropéen de transport ») : programme de développement de l'Union européenne visant à faciliter la connexion entre les réseaux de transports des États membres, à la fois routiers, ferroviaires, fluviaux, maritimes et aériens.
Seveso : classement de certaines installations industrielles qui manipulent, fabriquent, utilisent ou stockent des substances dangereuses.Les quantités de produits dangereux stockées sont prises en compte pour déterminer le classement ou non d'une installation en site Seveso.
Vaporeformage d'hydrocarbures : production de gaz de synthèse en présence de vapeur d'eau et d'hydrocarbures (notamment méthane et gaz naturel).
[1] Voir sur le site de la préfecture des Bouches-du-Rhône : https://www.bouches-du-rhone.gouv.fr/Politiques-publiques/Environnement-risques-naturels-et-technologiques/La-prevention/Plans-de-Prevention-des-Risques-Technologiques-PPRT