Ces enjeux sont aujourd’hui nombreux. En résumant, on peut en citer trois
L’hydrogène pour le stockage d’électricité et son injection dans les réseaux
Le stockage d’énergie sous forme d’hydrogène permet de pallier l’intermittence des énergies renouvelables (éolien et solaire) en optimisant la capacité de production électrique
Dans le cadre du développement d’un mix électrique renouvelable, l’électrolyse permet, quand le réseau est excédentaire (c’est-à-dire quand la production d’électricité est supérieure à sa consommation), de stocker de l’hydrogène sur un temps court ou long selon les besoins.
Dans le cas d’un réseau déficitaire au contraire, l’hydrogène disponible peut être réutilisé dans une pile à combustible pour fabriquer de l’électricité.
L’hydrogène peut être également injecté directement dans les réseaux de gaz
- par injection directe dans les réseaux gaziers pour combustion ;
- par production de méthane de synthèse (selon le principe de méthanation) : conversion du monoxyde (CO) ou du dioxyde de carbone (CO2) en présence d’hydrogène, qui peut ensuite être transformé en chaleur, électricité ou carburant.
L’hydrogène pour décarboner le secteur industriel
L’hydrogène peut être utilisé dans le secteur industriel
- d’une part pour alimenter en énergie décarbonée les unités industrielles concernées ;
- d’autre part pour contribuer à la décarbonation des procédés industriels concernés en substitution des énergies fossiles utilisées actuellement : c’est le cas par exemple de la fabrication d’acier qui résulte de la réduction des minerais de fer. Cette réduction opérée aujourd’hui via le charbon pourrait demain l’être en utilisant de l’hydrogène décarboné.
Le déploiement de l’hydrogène renouvelable est annoncé. Des projets de grande ampleur se montent comme NortH2, plus grand projet de production d’hydrogène vert d’Europe. Objectif : produire de l’hydrogène vert en utilisant de l’électricité renouvelable provenant de l’éolien offshore au large des Pays-Bas.
Lever les obstacles
Le déploiement de l’hydrogène décarboné est à envisager d’ici la fin de la décennie, son plein essor étant plutôt pour la suivante. Il nécessite de lever un certain nombre d’obstacles.
Faire baisser les coûts
L’hydrogène vert est encore cher et ne pourra se déployer qu’à la condition de réduire les coûts sur l’ensemble de la chaîne de valeur, à commencer par le coût de production de l’électricité renouvelable (solaire, éolien) mais également celui des électrolyseurs ou des piles à combustible.
Combien coûte l’hydrogène décarboné ?
Produire de l’hydrogène à partir de l’électrolyse coûte aujourd’hui 2 à 3 fois plus cher que le vaporeformage et 2 fois plus cher que le reformage avec captage du CO2. Cette voie est réservée aujourd’hui à des usages spécifiques comme l’électronique, qui requièrent un niveau élevé de pureté.
La complexité de la chaîne de valeur et les différentes transformations impliquent en outre des cascades de rendement, sources de pertes d’énergie, qui ont pour effet de renchérir les coûts de production.
En parallèle, un prix du CO2 relativement élevé permettrait de réduire l’écart de coût avec le reformage du gaz naturel. Cependant, la hausse de la fiscalité carbone doit être progressive et s’accompagner de politiques publiques de soutien pour les populations les plus démunies.
Construire les infrastructures
Le déploiement de l’hydrogène électrolytique nécessite la mise en place d’une infrastructure complexe comprenant, outre des capacités de production alimentées par des énergies renouvelables (fermes éoliennes ou solaires, connectées ou non au réseau électrique), un réseau de transport et de distribution connectant ces capacités de production aux sites d’utilisation, et un ensemble de capacités de stockage variées mises également en réseau. Le tout devra être géré par un système intelligent permettant d’optimiser l’adéquation de l’offre et de la demande à phases de temps quotidiennes à temporaires.
Il est en outre nécessaire de mutualiser la construction des infrastructures de captage, de transport et de stockage de CO2. En Europe, les premiers éléments de cette infrastructure seront opérationnels dès le milieu de la décennie.
Le déploiement des infrastructures de transport et de distribution nécessite des investissements importants et une durée de mise en œuvre relativement longue.
Source
Cet article est adapté de
Europe Solidaire 