Université de Franche-Comté

[Solutions hydrogène]

Variations autour d’une chaîne de traction

Quels avantages y aurait-il à convertir en partie à l’hydrogène les tracteurs chargés du transport des conteneurs dans les ports ? C’est bien au pluriel que Clotilde Robert pose la question dans la thèse CIFRE qu’elle a réalisée au département Énergie de l’Institut FEMTO-ST, sous la direction de Daniel Hissel et Alexandre Ravey, en collaboration avec l’entreprise Gaussin (70).

La jeune chercheuse a en effet d’emblée considéré sur les plans énergétique, économique, environnemental et sociétal, les impacts de l’hybridation d’une chaîne de traction d’un engin aussi lourd. Rejoints par des questionnements en sciences humaines et sociales, ses travaux ont inclus études des batteries et des piles à combustibles (PAC) à hydrogène1, campagnes d’essais expérimentales pour caractériser les composants, modélisation physique de ces composants et études approfondies sur leur analyse en cycle de vie2.

« Par exemple, les batteries lithium-ion peuvent comporter du cobalt, les piles à combustibles du platine. Ces matériaux critiques sont à risque d’un point de vue sociétal et environnemental. Il s’agit de déterminer quelle sous-famille de batteries est la plus favorable d’un point de vue technique, économique, éthique et environnemental », explique Clotilde Robert, qui a testé pas moins de douze chaînes de traction selon de nombreux critères, pour évaluer leurs performances.

Ces différentes versions sont classées selon trois configurations : le recours à des batteries uniquement, l’hybridation batteries /­ PAC, et enfin le mix batteries / PAC / supercondensateurs. Chacun de ces systèmes énergétiques correspond à une dynamique particulière : moyenne pour les batteries classiques, très rapide pour les supercondensateurs, qui sont des systèmes de stockage de l’énergie plus puissants que les batteries, lente pour la PAC.

« Dans le cadre d’une application pour la mobilité lourde, et même extra-lourde puisque les porte-conteneurs peuvent atteindre 75 tonnes de charge totale, le mix batteries, PAC hydrogène et supercondensateurs s’avère une excellente combinaison pour répondre aux besoins et pour s’adapter aux priorités d’une entreprise, en termes de performance énergétique, éthique et de durabilité. »

La jeune chercheuse pointe par ailleurs la souplesse que signifierait le recours à l’hydrogène sur l’organisation du travail, le temps de recharge d’un réservoir d’hydrogène représentant moins de dix minutes, contre une heure pour les véhicules 100 % électriques, pour une recharge d’énergie équivalente. Elle met aussi en avant les possibilités de création d’écosystèmes incluant l’hydrogène dans les ports, susceptibles d’amener ces structures monumentales sur la voie de la décarbonation.

Couronnement de ses travaux de recherche, Clotilde Robert a reçu en novembre 2025 le prix de thèse national décerné par la Fédération de recherche sur l’hydrogène (FRH2), tout juste un an après la présentation de sa thèse à l’UMLP à Belfort. Après un post-doctorat de neuf mois à l’université de Californie aux États-Unis, elle occupe aujourd’hui un poste d’ingénieur de recherche à l’université Claude Bernard Lyon I, où elle participe à l’élaboration de programmes de formation sur les moyens de décarbonation par l’électrification et à l’encadrement de travaux de recherche sur ce même sujet, dans le cadre du projet REMED labellisé France 2030.

1 Une pile à combustible (PAC) est un générateur électrochimique qui produit de l’électricité à partir de l’hydrogène et de l’oxygène, sans combustion. Dans le domaine des transports, la PAC convertit en électricité l’hydrogène embarqué dans un réservoir, directement sur le véhicule, pour alimenter le moteur électrique de traction, qui fonctionne alors sans émettre ni pollution, ni bruit.
2 Émissions de CO2 rejetées lors de la vie d’un composant.
Crédit photo 1 : Bernd Dittrich – Unsplash
Photo 2 : Paul Teysen – Unsplash
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