« L’hydrogène brûle sans émettre directement de carbone », rappelle France Stratégie dans un rapport consacré à l’hydrogène et à ses coûts, publié en mai 2022. Une propriété intéressante qui pourrait permettre aux pays du monde entier de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre.
Mais, avant d’en faire un levier majeur de décarbonation, Maddyness a souhaité en savoir plus sur ce sujet en compagnie d’Aurélie Orcibal, responsable de la stratégie hydrogène à EDF. Comment est-il produit ? À quoi sert-il ? Des questions importantes car 80 millions de tonnes de ce gaz sont utilisées chaque année dans le monde, surtout dans l’industrie. Trois usages industriels sont particulièrement énergivores : le raffinage pétrolier, la production d’ammoniac et la production de méthanol, deux dérivés servant eux-mêmes à la fabrication d’engrais, de plastiques, d’isolants…
« L’hydrogène industriel, utilisé depuis une centaine d’années, est à 95 % issu des énergies fossiles. Son usage est de fait fortement émetteur de CO2 », rappelle France Hydrogène dans l’édition 2021 de son rapport L’Hydrogène en France. Aujourd’hui, en effet, l’hydrogène est produit soit à partir de gaz naturel, soit à partir de charbon. On parle alors d’hydrogène gris ou d’hydrogène noir.
Vers une décarbonation de l’hydrogène
Aussi, l’hydrogène devient intéressant dans le cadre de la protection du climat lorsque sa production est bas-carbone. Il pourrait réduire considérablement l’empreinte carbone d’industries très émettrices d’abord, mais aussi servir pour de nouveaux usages. Un rapport publié par l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) en juin 2019, souligne, par exemple, l’importance de l’hydrogène fabriqué à partir de l’électrolyse de l’eau dans la décarbonation de la sidérurgie. Il peut remplacer le coke (charbon) aujourd’hui utilisé pour transformer le minerai de fer et très émetteur de CO2. De la même manière, l’ammoniac obtenu à partir d’hydrogène décarboné pourrait servir à fabriquer des e-combustibles pour les transports maritime et aérien.
Reste donc à savoir comment on produit de l’hydrogène décarboné et si les techniques connues sont viables. Deux principales voies de production bas-carbone sont envisagées par les acteurs de l’énergie. Celle de la production par électrolyse de l’eau, et celle de la capture du CO2 lors de la production d’hydrogène à partir d’énergies fossiles. L’électrolyse permet, en effet, de produire de l’hydrogène à partir d’eau et d’électricité mais pour qu’il soit effectivement bas-carbone, il faut que l’électrolyseur soit alimenté lui-même en électricité bas-carbone. Trois possibilités dans ce cas : les sources renouvelables, les centrales nucléaires ou une alimentation directe par le réseau électrique dans les pays dans lesquels l’électricité est très faiblement carbonée comme en France.
« Chez EDF, nous parions sur l’hydrogène électrolytique, qui nous permettra de sortir vraiment de notre dépendance aux fossiles, confie la responsable de la stratégie Hydrogène. La mise en œuvre de procédés de capture du carbone nous semble plus intéressante pour décarboner des secteurs comme la cimenterie, qui n’ont pour l’heure pas d’autre solution mature pour réduire drastiquement leur empreinte sur le climat. »