Hydrogène vert : de quoi parle-t-on ?
Définition hydrogène vert
L’hydrogène (H) ou dihydrogène est un gaz très léger que l’on retrouve sur Terre dans la composition de différents gaz. Par exemple, il est présent dans le méthane ou dans l’eau.
Or, pour que l’hydrogène soit utilisé comme une source d’énergie, il doit d’abord passer par un processus de production précis, nommé électrolyse de l’eau, pour séparer le méthane de l’hydrogène.
Ainsi, on va parler d'hydrogène vert lorsque celui-ci est produit par électrolyse de l’eau, à partir d’une électricité verte, c'est-à-dire une énergie décarbonée provenant de l’éolien, du solaire, etc.
Le processus d’électrolyse consiste à décomposer chimiquement l’eau en dioxygène et en dihydrogène grâce au courant électrique.
Il existe également d’autres types d’hydrogène :
- l’hydrogène gris : il est produit par vaporeformage du méthane
- l’hydrogène noir : il provient de source fossile ou de l’électricité non renouvelable
- l’hydrogène jaune : cette dénomination est plus rare, elle renvoit à un gaz qui a été produit par l’énergie nucléaire
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Quelles applications pour l’hydrogène vert ?
L’hydrogène vert est utilisable dans bien des domaines de la vie quotidienne et dans les entreprises.
Tout d’abord, il peut être utilisé en tant que matière première dans différents secteurs industriels :
- L’hydrogène entre dans la composition de l’ammoniac ou du méthanol
- Pour fabriquer du verre ou de l’acier
- Pour créer des produits pétroliers ou des carburants synthétiques
- Dans l’industrie du textile ou pour créer du nylon
Ainsi, utiliser l’hydrogène vert plutôt que d’autres matières premières issues d’énergies fossiles permet de réduire l’impact carbone des activités industrielles. On sait d’ailleurs que l’industrie, en France, a émis à elle seule, plus de 78,3 Millions de tonnes de CO2 en 2019 (chiffres Insee). L’hydrogène pourra donc permettre de réduire ce poids.
Dans le même temps, l’hydrogène vert s’apparente surtout à être une réponse parfaite pour la question du stockage des énergies renouvelables. En effet, aujourd’hui, les solutions d’énergie décarbonées actuelles ne répondent pas toujours aux besoins des entreprises : les solutions éoliens et solaires sont des énergies intermittentes et l’électricité est difficile à stocker.
Or, l’hydrogène peut apporter une solution à cette problématique. En utilisant les surplus d’électricité renouvelable, on peut créer de l’hydrogène vert. Il est ensuite stocké dans des piles à combustibles très facilement et va pouvoir venir alimenter le réseau de gaz ou les réseaux électriques quand les énergies vertes ne sont pas productives.
Enfin, le dernier atout pour l’hydrogène vert produit est son potentiel d’utilisation pour décarboner le secteur des transports et répondre aux enjeux de mobilité durable. En effet, il existe des véhicules à hydrogène. Ils n’émettent pas de dioxyde de carbone, ni de particules fines et ne font pas de bruit.
L’hydrogène en tant que carburant pour les voitures, les camions, les bateaux ou les avions est un outil pour des déplacements zéro émission !
Hydrogène vert en France et dans le monde : quelles perspectives ?
Les défis à relever pour que l’hydrogène vert se démocratise
L’hydrogène vert a de nombreux atouts mais aujourd’hui, il ne représente qu’une petite partie dans le bouquet énergétique mondial.
Le principal frein à son développement est le coût qu’il représente à produire. En effet, en comparaison avec l’hydrogène gris, le coût d’un kilo d’hydrogène vert est de 2,5 à 5,5 euros. Du côté de l’hydrogène produit par les énergies fossiles, le coût est plutôt de 1,5 euro le kilo !
Mais c’est plutôt une bonne nouvelle : le coût de l’hydrogène vert ne peut que chuter. Il pourrait même atteindre les mêmes coûts que les autres hydrogènes d’ici quelques années. Pour ce faire, il faut compter sur :
- l’amélioration et le développement de la production d’électrolyseurs
- le développement des piles à combustible pour en réduire le coût
- la baisse du coût de l’électricité verte
À titre d’exemple, depuis les années 2000, le prix des piles à combustibles à été divisé par 50. Il est donc possible de réduire les coûts en massifiant la production et en investissant dans la filière.
Selon l’Agence internationale pour les énergies renouvelables, l’atteinte de la neutralité carbone fixée à 2050 pour l’Union Européenne doit se faire avec la production de l’hydrogène vert. Il faudra atteindre 400 Mt de production dans les 30 ans à venir pour tenir ce pari.
Le cas de l’hydrogène vert en France
Mais alors à ce jour, comment la filière de l’hydrogène vert est-elle structurée en France ?
En France, l’hydrogène est fabriqué à 95% à partir de ressources fossiles. Il y a donc un potentiel de développement très large, d’autant plus que l’hydrogène vert est un nouvel enjeu scruté de très près...
En Septembre 2021, Bruno Le Maire, ministre de l’Économie, des Finances et de la Relance, a déclaré, lors du Conseil national de l’hydrogène : « En matière énergétique, je considère que sur l’hydrogène vert nous avons la capacité d’être le « leader » mondial. [Nous avons] les technologies, l'argent public, les industriels et la volonté commune : c'est un gage de succès et je suis sûr qu'en matière d'hydrogène vert, nous allons réussir. »
La France investit donc massivement dans un plan hydrogène pour financer le développement et la structuration de ce secteur. L’objectif de ce plan hydrogène, doté de 7Mds euros d’ici 2030 est de se concentrer sur la production d’hydrogène vert grâce à l’électrolyse.
L’hydrogène vert sera notamment destiné à décarboner l’industrie française. Le deuxième objectif du plan est enfin de convertir le transport de masse à l’hydrogène.
Aujourd’hui en France, le secteur des transports est la première source de CO2. Il s’agit donc de développer le transport de masse avec le train à hydrogène, les bus à hydrogène, les flottes de véhicules professionnelles ou encore l’avion à hydrogène.
L’association France Hydrogène rassemble 320 acteurs du secteur de l’hydrogène et se donne l’objectif de faire passer la production d’hydrogène vert de 45 000 tonnes en 2020 à 700 000 tonnes en 2030. Avec à la clé de nombreux emplois dans ce secteur innovant, aussi bien dans la recherche que dans la construction des unités de production.
À ce titre, Artis a l’ambition d’être un acteur de cette transition énergétique en participant à différents réseaux dans le domaine de l’hydrogène. Nous soutenons la filière hydrogène en intervenant sur les projets d’installation et de maintenance d’infrastructures hydrogène. Vous souhaitez en savoir plus ? Nous sommes à votre écoute.
