L’hydrogène offre la possibilité de rompre avec notre dépendance aux énergies fossiles, mise en lumière par la guerre en Ukraine, et d’atteindre les objectifs climatiques. L’hydrogène peut réduire les émissions de CO2 de l’industrie et du transport. Ainsi, cette énergie aux multiples vertus semble être la solution pour la décarbonation de nos sociétés.
La crise climatique que nous traversons peut-elle être atténuée par l’utilisation de l’hydrogène vert, c’est-à-dire produit par des énergies renouvelables comme les éoliennes et les panneaux solaires ? Dans ce cas, la seule émission serait de l’eau potable !
Les partisans de l’hydrogène vert sont persuadés que cette énergie mettra un terme à notre dépendance aux énergies fossiles (gaz, pétrole) et nous aidera dans la transition vers un monde zéro émission. Cela concerne notamment les industries lourdes comme celles de l’acier et du ciment. La pile à combustible pourrait ainsi devenir la règle pour les voitures et les camions.
Parallèlement, il sera possible de réduire les émissions grâce à l’hydrogène dit bleu, c’est-à-dire fabriqué à partir de gaz naturel, mais dont le CO2 est capté durant la phase de production.
Atteindre les objectifs climatiques
L’hydrogène est au centre de toutes les attentions, que ce soit au niveau industriel ou au niveau politique. De nombreux États espèrent lui faire jouer un rôle clé, moteur, pour atteindre l’objectif zéro émission à l’horizon 2050.
Le bond technologique permet déjà une électrolyse moins coûteuse alors que l’électricité produite par le vent, le soleil et l’eau est bien plus disponible qu’il y a quelques années. La production d’hydrogène vert transforme véritablement le marché de l’énergie.
Simon Bennett, analyste technologie au sein de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), explique : « L’hydrogène est une solution importante avec les énergies renouvelables et l’électrification. Les objectifs climatiques ont réellement changé les choses. Nous avons besoin de l’hydrogène pour atteindre nos objectifs climatiques. Et nous avons besoin d’accroître notre engagement et les investissements dès aujourd’hui. Cela nous permettra de disposer de capacités en hydrogène suffisantes au moment où nous en aurons le plus besoin, c’est-à-dire dans un futur proche. »
Un avis partagé par Antti Pohjoranta, responsable technologie pour l’hydrogène renouvelable au sein de l’entreprise finlandaise Neste : « Nous avons besoin de l’hydrogène pour atteindre nos objectifs climatiques. Et nous avons besoin d’accroître notre engagement et les investissements dès aujourd’hui ».
Dans sa raffinerie de Porvoo, en Finlande, Neste développe son premier complexe industriel alimenté par de l’hydrogène vert. Le projet Sustainable Hydrogen & Recovery Carbon (SHARC) fonctionne avec l’électrolyse de l’eau pour la production d’hydrogène renouvelable et la captation et le stockage de carbone issu de la production d’hydrogène bleu ou gris. L’objectif est de réduire les émissions de CO2 de quatre millions de tonnes sur dix ans.
« Nous avons besoin d’action, et d’agir plus rapidement, mais cela va prendre du temps avant que les risques techniques et financiers soient bien gérés. Ces risques peuvent être minimisés graduellement en améliorant les technologies et en soutenant l’industrie. C’est exactement ce que fait Neste », a indiqué Antti Pohjoranta.
Les secteurs clés
Aujourd’hui, l’hydrogène est essentiellement utilisé dans le raffinage du pétrole et la production de fertilisants. La demande d’hydrogène pour le secteur industriel a plus que triplé depuis 1975, selon le rapport « The Future of Hydrogen » de l’AIE.
À cause de cette demande qui explose, la production d’hydrogène gris (à partir du gaz) et brun ou noir (à partir de charbon) compte pour 830 millions de tonnes de CO2 par an, soit autour de 35 % des gaz à effet de serre (GES).
Pour faire baisser ces émissions alarmantes, de nombreux pays tels que le Canada, l’Australie, les Pays-Bas et le Royaume-Uni investissent massivement dans les technologies pour la production d’hydrogène bleu. À long terme, l’utilisation de l’hydrogène vert permettra de réduire significativement les émissions.
Mais l’hydrogène aura aussi des impacts bénéfiques dans d’autres secteurs :
• les industries avec de fortes émissions de CO2 qui consomment énormément de charbon telles que les industries métallurgiques, les aciéries et les cimenteries ;
• le transport de marchandises par camions, bateaux, mais aussi les déplacements en voiture et en avion ;
• le stockage et le transport de l’hydrogène dans des zones qui ne disposent pas d’énergie renouvelable.
L’industrie automobile a déjà amorcé son virage hydrogène. Que l’on songe à Toyota et sa Mirai, ou à Hyundai et sa ix.35, par exemple.
Toutefois, les constructeurs se heurtent à deux écueils : des prix très élevés et le manque de stations. En 2021, l’étude « Global Market for Hydrogen Fueling Station » publiée par le cabinet Information Trends dénombrait 600 stations-service hydrogène à travers le monde (contre 432 fin 2019). L’étude indiquait toutefois que le nombre de stations serait suffisant en Europe occidentale, en Chine, au Japon, en Corée du Sud et aux États-Unis, à l’horizon 2035.
Mais c’est dans l’aviation (fret et transport de passagers longue distance) que l’hydrogène semble avoir un bel avenir. Si le rayon d’action et le poids des batteries posent un problème, beaucoup se tournent vers le Sustainable Aviation Fuel (SAF) fabriqué à partir d’hydrogène combiné à du carbone lui-même produit à partir d’émissions de CO2 captées. Cette énergie, appelée e‑SAF, peut-être injectée dans les avions existants avec peu de modifications, car elle est chimiquement proche du kérosène actuel.
Beaucoup d’analystes pensent que l’hydrogène est en fait une bulle susceptible d’éclater. Mais Simon Bennett de l’AIE indique qu’une bulle est nécessaire pour consolider une industrie et qu’il est primordial d’injecter du capital pour voir ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas.
L’hydrogène fait partie de l’équation menant à un monde zéro émission. Cela ne veut pas dire que toute l’économie sera basée sur l’hydrogène, mais que cette énergie va jouer un rôle de plus en plus grand dans une multitude de secteurs.
