Production, bilan carbone... 5 choses à savoir sur l'hydrogène

L'hydrogène, est-ce l'énergie verte de demain? Pour comprendre les principaux enjeux et perspectives de cette énergie qui a le vent en poupe, découvrez cette synthèse réalisée par Polytechnique Insights La revue de l’Institut Polytechnique de Paris.

1• Plus de 95 % de l'hydrogène dans le monde est produit à partir d'énergies fossiles

Si l’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant de l'univers, il est rarement présent à l'état pur. Pour en produire, il faut l’isoler des autres éléments auxquels il est associé. Sur Terre, il entre notamment dans la composition de l'eau, mais à ce jour, l'hydrogène est conçu à plus de 95 % à partir d'énergies fossiles comme le pétrole, le gaz naturel et le charbon. Il est ainsi appelé hydrogène gris, un processus polluant en matière d’émissions de gaz à effet de serre. Paradoxalement, l’électrolyse de l’eau ne représente quant à elle que 5% de la production mondiale. Le procédé est gourmand en électricité et il n’est qualifié de vert que si l’électricité utilisée est d’origine renouvelable comme l'éolien ou le solaire.

2• L'hydrogène turquoise pourrait avoir un bilan carbone négatif

Vert, gris, bleu ou rose, les couleurs pour qualifier la production d'hydrogène ne manquent pas. Le plus prometteur est l’hydrogène turquoise. Il est formé à partir de méthane qui alimente un réacteur à haute température et sans oxygène. Le gaz est alors décomposé en hydrogène d’un côté, et en noir de carbone solide de l’autre. Ce processus de pyrolyse ne crée pas de CO2, mais il est très consommateur d’électricité. Quand le méthane provient de biogaz produit à partir de la méthanisation, un processus qui permet de capter du CO2 de l’air, l'hydrogène turquoise a alors une empreinte carbone négative.

3• L’hydrogène est pertinent pour les véhicules lourds

En matière de décarbonation des véhicules lourds, les obstacles à l’électrique comme la taille et le poids des batteries, ou le temps de recharge, sont encore nombreux. L’hydrogène représente une alternative sérieuse afin de diviser de manière conséquente les émissions de gaz à effet de serre d’un autobus ou d’un poids lourd diesel par exemple. Les trains pourraient également bénéficier de cette technologie sur des lignes où le trafic est trop faible pour justifier son électrification. Pour l’aérien, la recherche est déjà lancée, car cette alternative au pétrole est jugée prometteuse. Enfin, du côté du transport maritime, l’hydrogène est difficile à utiliser sur de longues distances, mais plus adapté au transport fluvial où les volumes à transporter et les distances sont plus faibles.

4• Les moteurs thermiques pourraient rouler à l'hydrogène

La possibilité de brûler de l’hydrogène dans les moteurs thermiques présente plusieurs avantages. D’abord, ce processus ne nécessite que des ajustements, comme l'utilisation de métaux capables de résister aux hautes températures. La chaîne de fabrication serait ainsi conservée pour un investissement raisonnable. Une solution à bas coût pour décarboner les transports lourds par exemple, l'électrique ayant pris trop d’avance dans la production de voitures, sans pour autant abandonner l'expérience glanée autour du moteur à combustion interne.5•

5• L’hydrogène pourrait trouver sa place dans l’exploration spatiale

Si l'exploration de la Lune et de Mars connaît un regain d’intérêt au niveau mondial, l’énergie requise pour de tels voyages pousse les acteurs industriels à envisager des points de ravitaillement hors de la Terre. La possibilité de produire de l'hydrogène par électrolyse directement sur la Lune pourrait favoriser des programmes d’exploration de l’espace lointain. Toute la chaîne de valeur doit être reproduite in situ, mais les technologies nécessaires ont déjà été développées ou sont en cours de développement.

Ce contenu n'est pas proposé par la rédaction de BFM Business, mais par notre partenaire Polytechnique Insights – La revue de l’Institut Polytechnique de Paris.

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