Energie

Hydrogène

L’hydrogène est à la mode. Ce serait l’énergie de demain, pour les voitures comme pour les avions, et aussi pour l’industrie lourde, surtout chimie et pétrochimie. La mariée est bien belle, trop belle peut-être.

Car l’hydrogène n’est pas disponible dans la nature, ou presque pas. Ne l’oublions pas quand même, il se forme par oxydation des roches au contact de l’eau. Phénomène observé depuis des dizaines d’années sous les océans, sur les dorsales océaniques, il est aujourd’hui exploité dans quelques sites terrestres. Un gisement qui se reproduit, et par conséquent une énergie renouvelable. Il reste peu exploré à ce jour, mais citons-le quand même, il a peut-être un bel avenir.
L’hydrogène industriel est donc aujourd’hui fabriqué à partir d’éléments présents dans la nature, comme le méthane ou l’ammoniac. IL est associé selon les cas à du carbone ou de l’azote. C’est l’essentiel de l’origine de l’hydrogène utilisé aujourd’hui, près d’un million de tonnes par an en France, presqu’exclusivement dans l’industrie. Pas de problème avec l’hydrogène en lui-même, mais son origine n’est pas durable. Il faut en effet beaucoup d’énergie pour casser les molécules à partir desquelles il est extrait, et certaines filières émettent du carbone qu’il faut piéger sortie usine si l’on veut éviter qu’il aille dans l’atmosphère. Ce n’est pas une solution pour lutter contre le réchauffement climatique.
Il faut donc trouver d’autres manières de le produire, surtout qu’il serait judicieux d’étendre ses usages. C’est le transport qui en serait le premier bénéficiaire, trains, poids lourds, flottes captives notamment, en plus de l’industrie où de nouveaux secteurs pourraient être intéressés, tels la sidérurgie et les cimenteries. Il s’agit de remplacer les énergies fossiles carbonées, charbon, pétrole, gaz, par une source sans autre effet que l’émission de vapeur d’eau. Le besoin d’hydrogène pourrait croitre et multiplier rapidement, dans la perspective du « zéro carbone » en 2050. L’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques a exploré les futurs possibles de l’hydrogène en France. Dans une note intitulée « L'hydrogène : vecteur de la transition énergétique ? », les rapporteurs de l’Office « considèrent que l’hydrogène produit sans émissions de CO2 pourrait jouer un rôle important dans la transition énergétique à venir, en contribuant à contourner les deux écueils que sont la variabilité des nouvelles énergies et la nécessité de trouver des substituts aux hydrocarbures ».
L’hydrogène produit sans émissions de CO2, souvent appelé hydrogène vert, existe déjà, produit par hydrolyse de l’eau, selon différents procédés, dont certains encore en phase de recherche et développement. En plus des usages directs dans l’industrie, il pourrait être une manière de stocker de l’énergie, notamment l’électricité. Il s’ajouterait alors aux autres systèmes comme les accumulateurs et les barrages hydrauliques, et jouerait un rôle important dans l’exploitation de réseaux alimentés par des sources intermittentes. C’est ce qui se passe souvent aujourd’hui, où la (faible) part de l’hydrogène créé par hydrolyse, 1%, l’est à partir d’excédents de production de centrales photovoltaïques et de parc d’éoliennes. Cette première phase a permis de tester des solutions techniques, et des projets reliant directement des ENR à la production d’hydrogène voient le jour un peu partout en France et en Europe en général. Une belle effervescence.
Ce changement d’échelle n’est pas sans effet sur le prix de production de l’hydrogène vert, point sensible pour son développement. Il coûte en moyenne 4 fois plus cher que son jumeau issu du méthane ou de l’ammoniac, mais son prix baisse sensiblement selon que l’électrolyseur est amorti sur une production marginale, des surplus d’électricité, ou sur celle de grandes centrales dédiées. L’écart reste significatif, mais parions que d’une part la hausse du prix du carbone (sous forme d’une taxe ou de quotas par exemple) et d’autre part la baisse continue du prix des énergies renouvelables, le réduiront et rendront l’hydrogène vert compétitif dans le courant de la décennie.
Il reste malgré tout qu’hormis les gisements évoqués ci-dessus, l’hydrogène n’est qu’un support, une manière de stocker et transporter de l’énergie, avec des pertes en ligne à chaque transformation. La quantité d’énergie renouvelable susceptible d’être captée en France n’est pas infinie et il faudra choisir la meilleure manière de l’utiliser, en direct ou transformée. Un équilibre à trouver, avec des dimensions technologiques, économiques et comportementales. L’hydrogène tiendra une place importante, mais il lui faut encore la trouver.

Mots-clés: ressources, climat, mobilité, futur

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