L’hydrogène bas carbone: qu’est-ce que c’est?
Économie

L’hydrogène bas carbone: qu’est-ce que c’est?

Temps de lecture : 3 min
Slate.fr

Aujourd’hui, 95% de l’hydrogène est produit à partir d’énergies fossiles. Mais une alternative moins polluante existe: l’hydrogène bas carbone obtenu par électrolyse de l’eau. Une solution plus respectueuse de l’environnement.

L’hydrogène est souvent présenté comme l’énergie du futur. Et on comprend aisément en quoi il paraît prometteur. L’hydrogène: une ressource abondante, produisant à poids égal trois fois plus d’énergie que l’essence et qui, utilisée dans un véhicule avec une pile à combustible, ne rejette pas de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, seulement un peu de vapeur d’eau!

Mais la réalité de l’hydrogène est plus complexe: avant de devenir à n’en pas douter l’énergie du futur, l’hydrogène est aujourd’hui et avant tout une matière première nécessaire à l’industrie. Rien qu’en France, chaque année, 900 000 tonnes d’hydrogène sont utilisées pour le raffinage, la désulfuration des carburants, la synthèse de l’ammoniac pour la production d’engrais, la chimie, mais aussi l’industrie agro-alimentaire, la verrerie, la métallurgie…

Un mode actuel de production perfectible

Chaque année dans le monde, ce sont 63 millions de tonnes d’hydrogène qui sont produites. Le problème, c’est que le mode de production actuel de l’hydrogène émet du CO2. En effet, 95% de sa production mondiale est faite à partir d’énergies fossiles et par le biais de deux procédés.

D’une part, le «vaporeformage» de gaz naturel. A une température comprise entre 700 et 11OO °C, de la vapeur d’eau réagit avec le méthane pour produire du dioxyde carbone et du dihydrogène.

D’autre part, la «gazéification» du charbon de bois. Brûlé à une température comprise entre 1200 et 1500 °C, le charbon de bois libère des gaz qui se séparent et se reforment, engendrant du monoxyde de carbone et du dihydrogène.

Le gros inconvénient de ces technologies est que pour chaque kilogramme d’hydrogène produit, il en résulte 10 kilogrammes de CO2. D’où le surnom «d’hydrogène gris» donné à l’hydrogène ainsi produit. Les 63 millions de tonnes d’hydrogène produites chaque année dans le monde génèrent ainsi 630 millions de tonnes de CO2. Soit l’équivalent de l’ensemble du transport aérien mondial…

L’atout de l’électrolyse

Pourtant, il existe une manière bien moins polluante de produire de l’hydrogène: l’électrolyse. Connu depuis le XIXe siècle, ce procédé consiste à dissocier l’hydrogène et l’oxygène présents dans l’eau. D’une part, l’électrolyse ne nécessite comme matière première que de l’eau et pas d’hydrocarbure. D’autre part, cette technologie a un impact moindre sur l’environnement et les émissions de CO2.

A condition que le processus d’électrolyse soit alimenté par une électricité décarbonée (produite à partir de panneaux solaires photovoltaïques, d’éoliennes, de centrales hydrauliques ou nucléaires). Dans ce cas, on obtient de l’hydrogène bas carbone.

Désireuse de devenir un acteur incontournable de la filière hydrogène, EDF a créé en avril 2019 une nouvelle filiale, Hynamics, pour proposer des offres d’hydrogène bas carbone à l’industrie et aux transports.

Les ambitions du Plan hydrogène

Plus respectueuse de l’environnement, l’électrolyse demeure actuellement une solution onéreuse : elle est quatre à cinq fois plus chère que le «vaporeformage». Mais l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) se veut optimiste. Dans un rapport remis le 14 juin au G20, l’AIE estime que «le coût de production de l’hydrogène à partir d’électricité renouvelable pourrait diminuer de 30% d’ici à la fin de l’année 2030 en raison de la baisse des coûts des énergies renouvelables et d’un passage à l’échelle.»

En France, le Plan hydrogène lancé en juin 2018 a fixé des objectifs d’incorporation de 10% d’hydrogène décarboné dans l’hydrogène industriel dès 2023, puis de 40% à l’horizon 2028. L’hydrogène bas carbone apparaît comme un outil majeur pour atteindre les objectifs de la COP 21 visant à limiter le réchauffement climatique à 2°C d’ici à 2100. Comment ? En décarbonant d’une part l’industrie, en décarbonant d’autre part le transport qui représente 20% des émissions actuelles de CO2.

Selon un rapport réalisé en 2018 par la société de conseil McKinsey l’hydrogène pourrait représenter en 2050 20% de la demande d’énergie en France et alimenter 18% du parc de véhicules. Car à terme, en plus de fournir à l’industrie une matière première et de l’énergie, l’hydrogène possède de nombreux atouts pour répondre aux besoins énergétiques de la mobilité ainsi qu’à l’enjeu de santé publique.

L’énergie de la mobilité

Les véhicules fonctionnant à l’hydrogène avec une pile à combustible ne rejettent ni particules, ni CO2, seulement un peu de vapeur d’eau. Ils bénéficient en outre d’une grande autonomie ainsi qu’un temps de recharge rapide.

Dans une étude réalisée pour le compte de l’Hydrogen Council, la société de conseil McKinsey estime que l’hydrogène pourrait alimenter 10 à 15 millions de voitures dans le monde d’ici à 2030.

Une projection qui semble optimiste au regard des chiffres actuels. En 2018, selon L’AIE, le monde comptait 11 200 véhicules à hydrogène en circulation, bus et poids lourds compris. Les véhicules privés ne représentent aujourd’hui qu’une part infime de la flotte mondiale. La faute, notamment, à une pénurie de stations de recharge. Dans le monde, on n’en compte que 376, dont 100 au Japon, et moins d’une vingtaine en France.

Pour l’heure, les grands chantiers de l’hydrogène se concentrent sur la mobilité lourde: le ferroviaire, les véhicules lourds, le transport fluvial et maritime et aussi, à terme, l’aérien.

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