Qu’est-ce que l’hydrogène ?

Des solutions novatrices ne cessent d’émerger depuis que la transition énergétique est en marche. Parmi les découvertes prometteuses, l’utilisation de l’hydrogène suscite un engouement particulier. Cette molécule permettrait en effet de décarboner l’économie en révolutionnant notamment le secteur de l’électricité renouvelable. Zoom sur cette solution du futur.

L’hydrogène : un gaz très léger

L’hydrogène énergie est un abus de langage puisque l’on parle plutôt de dihydrogène (H2), un gaz léger naturellement disponible dans les profondeurs sous-marines et dans la terre. Il est également possible de produire de l’hydrogène à partir de l’eau. Cependant, il est assez rare d’exploiter le H2 à l’état naturel, les coûts induits étant conséquents. Dans la majorité des cas, il s’obtient en provoquant une réaction chimique à partir des énergies fossiles. Les ressources primaires courantes sont le gaz naturel et le charbon, sans oublier les hydrocarbures, notamment le pétrole.

Bien que l’expression hydrogène énergie soit couramment utilisée, le H2 n’est ni une énergie ni une source d’énergie au sens propre du terme. La molécule intervient en tant que vecteur énergétique. Plus concrètement, elle sert au stockage et/ou au transport des énergies primaires préalablement produites. Elle permet également de limiter les émissions de gaz à effet de serre lorsqu’elle est produite suivant une chaîne qui émet peu de polluants.

Il est important de distinguer les différentes sortes de H2. Lorsqu’il est gris ou bleu, l’hydrogène résulte d’un procédé chimique sur du gaz naturel ou d’autres énergies fossiles. L’hydrogène vert ou décarboné est produit par électrolyse via une électricité renouvelable.

L’hydrogène a d’ailleurs son propre congrès : HorizonsHydrogène, qui se tient annuellement à Paris.

 

hydrogène

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Son rôle dans la transition écologique

 

Ses différentes utilisations

Environ 27% des gaz à effet de serre (GES) émis en France proviennent du secteur du transport. Sur toute sa durée de vie, un véhicule diesel émet entre 40 et 45 tonnes de CO2. Basculer vers la mobilité verte est de ce fait urgent, ce qui requiert l’usage de carburants plus propres. Les voitures à hydrogène répondent à ce critère dans le sens où le H2 vert rejette essentiellement des oxydes d’azote. En outre, les émissions de CO2 des voitures à hydrogène peuvent être inférieures à 15 tonnes lorsque le combustible est obtenu par électrolyse. La différence est conséquente.

Le H2 étant un vecteur énergétique, il optimise le stockage de l’électricité localement produite à partir de ressources renouvelables. L’hydrogène facilite en effet le stockage, ce qui participe à l’équilibrage de la consommation et de la production, cette dernière pouvant excéder le volume nécessaire ou, à l’inverse, se révéler insuffisante.

De la même manière, il est envisageable d’injecter du H2 dans le réseau de gaz. Le processus aboutit à la création d’une nouvelle forme de combustible tout aussi efficace que le gaz naturel mais nettement moins polluant.

La production d’hydrogène est également avantageuse pour les industriels souhaitant décarboner leurs process. Plutôt que d’utiliser du charbon pour fabriquer de l’acier, les industries pourraient se tourner vers le H2 vert et ainsi réduire leurs impacts sur l’environnement.

Différentes études poursuivent actuellement leur cours pour identifier les autres applications envisageables à moyen et long terme.

 

Le futur de l’hydrogène

Transition énergétique oblige, il est capital d’anticiper le déploiement du H2 sur le long terme. Force est pourtant de constater que la mise en place d’une infrastructure adéquate se heurte encore à quelques difficultés.

Pour commencer, la production d’hydrogène est onéreuse. Les acteurs du secteur ne disposant pas nécessairement du budget requis, la production massive est difficilement envisageable dans l’immédiat. C’est d’ailleurs l’intérêt des concertations multisectorielles qui permettraient d’identifier des solutions de financement attractives.

Le stockage d’hydrogène est également complexe. A partir du moment où il est produit, le H2 doit être compressé, ce qui induit nécessairement des installations et une logistique adéquates.

Outre la production et le stockage d’hydrogène, il est important de prévoir le transport en vue d’une injection dans le réseau de gaz ou d’électricité, par exemple. S’agissant d’un gaz de faible densité, le H2 est assez difficile à transporter. Sa mise en réseau et sa distribution demandent aussi des investissements importants, les infrastructures existantes n’étant pas adaptées.

Des limites à court terme compliquent encore l’essor du H2. Pour autant, elles ne constituent pas de blocage permanent puisque les parties prenantes ne cessent d’imaginer des solutions visant la pérennité de l’exploitation de l’hydrogène décarboné. La mise en place d’un système intelligent favorisant l’équilibre entre l’offre et la demande tout en limitant les coûts est notamment en phase d’étude.

Alliée des énergies vertes, l’hydrogène optimise leur stockage et favorise un transport plus efficace. En attendant que des infrastructures viables à long terme soient mises en place, les experts du secteur poursuivent les recherches en vue d’accélérer le déploiement.

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