L'hydrogène : rêve ou réalité de demain ?

L'hydrogène : rêve ou réalité de demain ?

Révolution à venir selon les uns, miroir aux alouettes selon les autres… L'hydrogène suscite de grands espoirs qui risquent d'être déçus par la difficulté à produire vert et à un prix compétitif.

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Sommaire

- Un engouement mondial
- Décarboné et compétitif ?
- Pour l'industrie lourde
- Doubler ou tripler la production
- Recours indispensable au nucléaire
- Faible compétitivité
- Tout changer pour que rien ne change ?

Certains parlent d'une révolution de l'hydrogène. Ce serait demain l'alpha et l'oméga de la neutralité carbone ! Il est vrai que la promesse fait rêver : lorsque l'hydrogène est brûlé, il ne rejette que de l’eau ! On imagine donc un nouveau monde parfait où les camions, les trains, les avions et les usines fonctionneraient à l’hydrogène, où la pollution et les émissions de dioxyde de carbone (CO2) seraient en chute libre. Nous pourrions donc ainsi éviter la catastrophe climatique !

Un engouement mondial
Les récentes problématiques d'indépendance énergétique posées avec encore plus d'urgence depuis la guerre en Ukraine renforcent un engouement mondial pour l'hydrogène.
En France, le gouvernement s'est engagé à investir dans la filière plus de 9 milliards d’euros sur dix ans.*

Décarboné et compétitif ?
Malheureusement, la réalité risque de ne pas tout à fait ressembler à ce rêve de carte postale.
"En dépit des milliards annoncés, les résultats ne sont pas garantis. Pour être utile dans la lutte contre le réchauffement climatique, l'hydrogène doit remplir deux conditions : être produit de manière décarbonée et être compétitif. À l'heure actuelle, aucun de ces deux objectifs n'est atteint"*, affirme Benoît Calatayud, directeur transition énergétique à Capgemini Invent.

Pour l'industrie lourde
Aujourd'hui l'utilisation de l'hydrogène est presque exclusivement réservée au raffinage des produits pétroliers, à la production d’ammoniac pour les engrais azotés ou celle du méthanol pour la production de plastiques. Si l'on décarbone la production de cet hydrogène et qu'à cette industrie on ajoute demain comme débouché un parc de poids lourds, d’utilitaires, de bateaux, d’avions et de trains fonctionnant à l’hydrogène, en plus de l’électrification du parc automobile, la demande en électricité promet d’être faramineuse. Les besoins en eau, nécessaire à la fois pour l’électrolyse et le refroidissement des équipements (voir encadré), exploseront également.

Doubler ou tripler la production
"On va devoir doubler ou tripler la production d’hydrogène. Cela se traduit en terme d’électricité par un surcroit de capacité électrique mondiale que j’estime entre 20 et 30 % supplémentaires de ce qu’il faudra installer en capacités renouvelables, ce qui est considérable"**, estime Paul Lucchese, expert auprès du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA).

Recours indispensable au nucléaire
Il sera donc demain impossible de répondre à la demande avec les seules énergies renouvelables. Il faudra avoir recours au nucléaire.
"La filière nucléaire est essentielle au développement de l’ambition en matière d’hydrogène", avait déclaré Emmanuel Macron en décembre 2020. Clairement, la stratégie française de l’hydrogène repose sur l’électricité nucléaire, avec les fragilités qu'on lui connaît : faible compétitivité, dépendance à l'approvisionnement en uranium, incapacité à traiter les déchets, vieillissement du parc, exposition aux problèmes de sécurité.

Faible compétitivité
Le coût de production de l'hydrogène se situe aujourd'hui entre 1,5 et 2 € le kilo lorsqu'il est carboné, entre 3 et 6 € lorsqu'il est produit par électrolyse, cette dernière étant très dépendante du coût de l'électricité.
"Pour pouvoir se développer, l'hydrogène décarboné doit être économiquement compétitif. Ce n'est cependant pas le cas aujourd'hui"*, constate Benoît Calatayud.

Tout changer pour que rien ne change ?
Certains experts considèrent au final que l'hydrogène est un tour de passe-passe technologique destiné à poursuivre notre fuite en avant économique : "tout changer pour que rien ne change".**
D'autres sont plus mesurés. Même s'il considère que l'hydrogène n'est pas aujourd'hui un vecteur de transition énergétique, Benoît Calatayud pense qu'il ne faut pas insulter l'avenir.
"Son déploiement est néanmoins une formidable opportunité pour structurer une nouvelle filière industrielle française et européenne, créatrice de valeur ajoutée et susceptible d'engendrer de fortes retombées économiques et environnementales pour les territoires et les entreprises."*

Tous sont unanimes pour rappeler que la neutralité carbone ne pourra être atteinte que dans le cadre d'une véritable sobriété énergétique.

 

Sources :
*L'hydrogène suffira-t-il à décarboner l'économie ?, Benoît Calatayud, éditions de l'Aube et Fondation Jean-Jaurès
**Reporterre :
L’hydrogène, trop gourmand en énergie pour être écologique
Le plan hydrogène français entérine discrètement la relance du nucléaire
L’hydrogène, un rêve industriel mais pas écologique
Novethic : La France sur les rails d'une "révolution de l'hydrogène"
***VIG'HY L'observatoire de l'hydrogène

 En savoir +

Produire de l'hydrogène

L'hydrogène est l'élément chimique le plus présent dans l'univers. On estime qu'il représente en masse 75 % de celui-ci. En nombre d'atomes : 92 %.* Mais l'hydrogène natif ou présent à l'état naturel est aujourd'hui très peu exploitable. Il faut, pour le produire, un processus de type industriel qui est, pour l'instant, fortement carboné. 95 % de la production mondiale est issue du pétrole, du méthane ou du charbon par des procédés très polluants.**

Pour être une énergie "verte", l'hydrogène doit être produit sans énergie fossile. On sait faire. Il est possible de produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau : un courant électrique permet de décomposer l’eau (H2O) en oxygène (O2) et en hydrogène (H2). Mais il faut pour cela de gigantesques électrolyseurs, grands consommateurs de métaux ou de produits toxiques et des quantités d'électricité considérables. Et la source de production de cette électricité change la donne radicalement selon qu'elle est issue d'énergies renouvelables (hydrogène "vert") ou du nucléaire (hydrogène "jaune").
L'hydrogène "bleu", lui, est produit à partir de gaz fossile mais on essaie ensuite de capturer les émissions de carbone qui sont générées.**

5 %
de l'hydrogène
est produit
de manière décarbonée
en France en 2022***

400
véhicules légers
fonctionnent
à l'hydrogène
en France en 2022***

2 000
emplois
dans le secteur
de l'hydrogène
en France en 2022***