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Feb 04, 2024

Cinq mythes sur l'hydrogène

L’hydrogène produit à partir d’électricité renouvelable est une solution révolutionnaire pour le climat. Il peut être produit pour n'émettre que de l'oxygène et, lorsqu'il est utilisé, il ne produit pas de dioxyde de carbone, ce qui en fait un produit attrayant.

L’hydrogène produit à partir d’électricité renouvelable est une solution révolutionnaire pour le climat. Il peut être produit pour n'émettre que de l'oxygène et, lorsqu'il est utilisé, il ne produit pas de dioxyde de carbone, ce qui en fait une alternative intéressante aux combustibles fossiles polluants utilisés aujourd'hui. Mais comme toute nouvelle technologie, les mythes sur sa fonction et ses applications abondent. Nous abordons ici certains des plus grands mythes et idées fausses autour de l’hydrogène, adaptés de notre vaste série « Reality Check ».

En théorie, l’hydrogène peut être utilisé pour décarboner presque tous les secteurs. Mais ce n’est pas parce que c’est possible que cela devrait le faire. En tant qu’un des nombreux outils de la boîte à outils de décarbonation, l’hydrogène devrait avoir la priorité après l’efficacité énergétique lorsque l’électrification directe n’est pas possible. En particulier, le potentiel de l’hydrogène à décarboner l’industrie lourde et les transports de manière rentable en fait un élément nécessaire de la transition énergétique propre.

L’un des facteurs limitant la décarbonation mondiale est la rareté et la valeur de l’électricité renouvelable, utilisée pour produire de l’hydrogène « vert ». Le monde a déjà besoin de bien plus d’infrastructures électriques propres, car la consommation d’énergie en 2050 devrait doubler en raison de la seule croissance démographique et économique – et seulement 10 % de l’électricité aujourd’hui provient de l’énergie solaire et éolienne. Ajoutez à cela l’électricité nécessaire à la production d’hydrogène vert pour décarboner l’industrie lourde et les transports, et la consommation d’énergie pourrait tripler.

Dans ce contexte, à un niveau macro, il est important de donner la priorité à la réduction de la consommation d’électricité et à l’utilisation la plus efficace possible de l’électricité renouvelable. En tant que tel, de nombreuses analyses de rentabilisation actuelles sur l’hydrogène pour chauffer les bâtiments, produire de l’électricité ou alimenter des véhicules légers sont mieux adaptées aux investissements dans l’efficacité énergétique ou l’électrification directe (voir l’illustration 1 ci-dessous).

Tableau 1 : Électricité nécessaire (kWh) pour réduire les émissions des transports légers, de la chaleur des bâtiments et de la production d'électricité de 1 kg d'équivalent CO2 en utilisant soit de l'hydrogène vert, soit l'électrification directe.

L’hydrogène est essentiel pour atteindre nos objectifs climatiques, mais son déploiement dans des cas où l’efficacité énergétique et l’électrification directe sont de meilleures options entravera notre capacité à décarboniser notre système énergétique de manière rapide et rentable. Pour maximiser l’utilisation efficace à l’échelle du système de l’électricité propre et précieuse, l’hydrogène doit être utilisé lorsque ces solutions ne sont pas possibles.

Les applications de l’industrie lourde, comme la fabrication d’engrais ou d’acier, ainsi que le transport lourd sur de longues distances sont aujourd’hui des applications sans regret de l’hydrogène, qui pourraient, à terme, être rejointes par l’aviation et le stockage d’énergie de longue durée. En termes simples, nous avons besoin d’hydrogène, mais pas pour tout.

Le terme « hydrogène propre » n’a pas de définition universellement acceptée, mais d’une manière générale, l’hydrogène « propre » fait référence à tout hydrogène produit avec des émissions inférieures à celles des méthodes actuelles basées sur les combustibles fossiles. Bien qu’il existe de nombreuses voies de production d’hydrogène propre, souvent classées par « couleurs », deux types les plus courants – le vert et le bleu – illustrent les principales considérations :

L’hydrogène vert et l’hydrogène bleu attirent aujourd’hui l’attention en raison de leurs avantages en matière de réduction des émissions de carbone, mais ces voies ne sont pas égales quant à leur certitude de produire de l’hydrogène à faibles émissions. De plus, un simple codage couleur ne suffit pas pour clarifier les émissions de chaque filière de production. En fonction des différences dans la chaîne d'approvisionnement et des performances technologiques, deux approvisionnements en hydrogène de même « couleur » peuvent avoir des empreintes carbone très différentes, comme le montre le tableau 2. Comprendre ces différences nécessite une visibilité sur l'intensité carbone de la chaîne d'approvisionnement.

Graphique 2 : L'intensité carbone de l'hydrogène varie considérablement en fonction de la méthode de production, des taux de fuite de méthane et des taux de captage du carbone pour le reformage du méthane à la vapeur (SMR) dans le cas de l'hydrogène « bleu » dérivé du gaz naturel. Remarque : Les calculs supposent une durée de vie du méthane de 100 ans.

En réalité, chaque forme de production d’hydrogène comporte des risques d’émission différents. La production d’hydrogène à partir d’électricité renouvelable est le moyen le plus simple de garantir que les émissions soient proches de zéro, mais toutes les méthodes de production nécessiteront des réglementations supplémentaires pour respecter cet objectif. Les chaînes d'approvisionnement doivent être strictement gérées avec une vision globale des émissions afin de maximiser les avantages climatiques de l'hydrogène.