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Les "couleurs" de l'hydrogène et l'avenir de l'économie verte

Une mobilité électrique stockée dans des batteries ou des bouteilles ? On parle beaucoup d'hydrogène, mais vous devez comprendre où il est conseillé de l'utiliser et où ne pas l'utiliser. Voici quelques pistes de réflexion

Les "couleurs" de l'hydrogène et l'avenir de l'économie verte

Comme si l'opposition entre partisans de la mobilité électrique et irréductibles de la mobilité thermique ne suffisait pas, un nouveau duel se dessine désormais également sur le front des écologistes les plus radicaux. On parle toujours de traction électrique, mais d'un côté on trouve les partisans de l'électricité stockée dans des batteries, de l'autre ceux de l'électricité stockée dans des cylindres, sous forme d'hydrogène. Dans ce deuxième cas également, le moteur sera électrique, mais l'énergie proviendra d'un dispositif appelé "pile à combustible" qui transforme l'hydrogène en électricité, directement dans la voiture.

Une belle aide aux partisans de la pile à combustible a été donnée par le ministre de la transition écologique Roberto Cingolani déclarant que la technologie des batteries pourrait être "passagère" ; et peut-être que dans 10 ans nous voyagerons tous à l'hydrogène. Même la Commission européenne, esquissant les plans climat à moyen-long terme, a inscrit l'hydrogène parmi les solutions nécessaires pour parvenir à la décarbonation totale de certains secteurs, en se référant notamment aux applications industrielles. Ce choix n'est pas un hasard : dans la lutte contre le changement climatique, il est en effet important d'utiliser efficacement les ressources et les technologies ; en mobilité cela ne vaut pas la peine d'utiliser l'hydrogène (sauf dans des contextes particuliers, comme nous le verrons plus loin). De plus, les technologies avec lesquelles cet élément est produit sont encore coûteuses développer. Cependant, la Commission européenne mettra à disposition des contributions afin d'accélérer la réduction de leurs coûts, permettant la commercialisation de l'hydrogène à grande échelle dans le but de décarboner les applications précitées.

Mais avant de comprendre où il est préférable d'utiliser l'hydrogène, nous devons évaluer à quel point il est "propre", et donc durable. C'est l'élément le plus présent dans l'Univers et donc inépuisable. Cependant, il est toujours associé à d'autres : par exemple, à l'oxygène de l'eau (H2O), ou au carbone dans le méthane (CH4). Il faut donc "l'extraire", fournir de l'énergie pour effectuer cette séparation. La grande majorité de celle qui est utilisée aujourd'hui, et la seule qui puisse être produite à des coûts acceptables, est obtenue à partir du méthane, qui est un combustible fossile, par une réaction appelée reformage de flux. Ce n'est pas du tout durable, car ce faisant, il libère de grandes quantités de gaz à effet de serre (CO2) et est en fait défini comme "gris" et rejeté d'emblée.

De nombreuses compagnies pétrolières et gazières, ENI par exemple, travaillent sur un hydrogène dit "bleu" qui dérive également du reformage de flux de méthane, mais avec la séquestration et le stockage simultanés de carbone. Ce procédé n'est toujours pas compétitif en termes de coûts, non exempt de dispersions de méthane à la fois dans sa production et son transport (également un gaz à effet de serre, avec des effets plus marqués sur le changement climatique que le CO2,) et le dioxyde de carbone, étant donné que le processus de captage et de stockage est loin d'être efficace à 100 % et est compliqué par le problème de trouver un site sûr pour le stockage souterrain. De plus, l'ensemble du processus nécessite de grandes quantités d'énergie pour être réalisé.

Le seul hydrogène vraiment propre est le "vert". Issu de l'électrolyse de l'eau, il ne libère que de l'oxygène pur dans l'atmosphère et ne génère pas de CO2. Bingo ? Presque. Le processus d'électrolyse nécessite beaucoup d'énergie : trois fois plus que ce qu'il peut stocker et restituer par la suite. Ainsi, étant donné qu'il s'agit d'une ressource rare, l'hydrogène vert n'est mieux utilisé que là où il n'existe pas d'alternative plus efficace : ces secteurs sont principalement industriels. En revanche, si un jour nous avions vraiment de l'électricité 100% "verte", pourquoi ne pas l'utiliser directement, plutôt que d'en jeter les deux tiers pour faire de l'hydrogène ?

Quoi qu'il en soit, la technologie "verte" d'électrolyse de l'hydrogène a des coûts qui sont aujourd'hui plus du double de ceux du "gris", mais de nombreuses études (dont une rapport de la Commission pour la transition énergétique) prédisent qu'il deviendra compétitif (par rapport à l'hydrogène « gris ») d'ici la fin de cette décennie. Enfin, l'hydrogène doit être manipulé avec précaution. C'est inflammable. C'est la plus petite molécule de l'univers, elle peut donc se disperser facilement si les contenants ont une porosité minimale. D'autant plus qu'il faut le compresser à 700 atmosphères pour réduire son volume et le transporter, le distribuer et le distribuer n'est pas un jeu d'enfant.

Plus concrètement, les secteurs où l'hydrogène vert verra ses premières applications industrielles à court terme sont ceux qui utilisent déjà l'hydrogène issu d'énergies fossiles comme matière première : par exemple, il sera utilisé dans la production durable d'ammoniac, un produit de base dans les engrais et dans de nombreux autres processus chimiques.

Par la suite, agir comme carburant sera indispensable pour remplacer le charbon et le méthane dans les processus industriels à base de chaleur, tels que les usines de fer et d'acier, de céramique et de ciment. Même dans le transport aérien, il semble être la seule alternative au kérosène pour alimenter les moteurs à réaction. Mais les porte-conteneurs transocéaniques ? Les trains qui circulent encore aujourd'hui avec des moteurs diesel sur des lignes non électrifiées à 57 % ? Les transports maritimes et ferroviaires sont d'autres domaines dans lesquels l'hydrogène vert pourra se développer puisqu'il n'existe pas d'alternative aux accumulateurs (à ce jour).

Pour conclure l'analyse, la Institut de Potsdam pour la recherche sur le climat phrases que la voiture à hydrogène est une "fausse promesse". Et le président de Volkswagen Herbert Diess, dit dans un tweet : "Il a été prouvé que la voiture à hydrogène n'est PAS la solution pour le climat. Les faux débats sont une perte de temps. S'il vous plaît, écoutez la science !" Ainsi, contrairement à la voiture électrique à batterie que l'on voit déjà dans nos villes, on ne verra (presque certainement) jamais la voiture à hydrogène au quotidien.

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