Les impacts environnementaux et sociétaux de l'hydrogène vert : une solution réellement durable ?
Alors que les préoccupations environnementales et la recherche de solutions durables sont au cœur des débats sociétaux, l'hydrogène vert émerge comme une lueur d'espoir dans le paysage de l'énergie et de la mobilité. Souvent vanté comme une alternative propre aux carburants fossiles, l'hydrogène suscite l'intérêt de plus en plus de secteurs et d'investisseurs. Dans cet article, nous allons plonger au cœur des impacts environnementaux et sociétaux de l'hydrogène vert, examinant si cette innovation représente véritablement une solution durable pour notre avenir.
- Comment savoir si l'hydrogène est vraiment vert ?
- L'hydrogène : une solution de stockage des énergies renouvelables
- L'Hydrogène vert dans le secteur de la mobilité
- Soutenir le développement de l'hydrogène grâce au financement participatif
Comment savoir si l'hydrogène est vraiment vert ?
Distinguer le vrai du faux dans cette quête de durabilité exige une compréhension approfondie des processus de production, des chaînes d'approvisionnement et des pratiques industrielles. Explorons les facteurs clés qui permettent de démêler la véritable nature de l'hydrogène vert.
Origine de la Production
L'élément clé pour déterminer la qualité de l'hydrogène réside dans la source de son énergie de production. L'hydrogène vert est obtenu par électrolyse de l'eau en utilisant de l'électricité produite à partir de sources renouvelables, telles que l'énergie solaire, éolienne ou hydraulique. Les technologies traditionnelles d'extraction d'hydrogène à partir de combustibles fossiles, comme le gaz naturel, génèrent des émissions de carbone considérables, ce qui les exclut du statut "vert".
Les Actes Délégués de la comission européenne permettent ainsi de classer comme "renouvelable" l'hydrogène fabriqué à partir de diverses sources de production d'énergie à faible émission de carbone, et non seulement à partir d'installations spécifiquement dédiées.
Par conséquent, il sera possible de générer de l'hydrogène renouvelable en utilisant des sources d'électricité renouvelable, ainsi qu'avec l'électricité provenant du réseau public, à condition que son intensité en CO2 soit inférieure à 64,8 g/kWh. Pour comparaison le charbon produit 1000g CO2e/kWh, le fioul 730g CO2e/kWh, le gaz naturel 418g CO2e/kWh, l’hydraulique 6g CO2e/kWh et le solaire 42g CO2e/ kWh.1
Différents procédés, différentes sources, différentes couleurs :
- L’hydrogène vert est fabriqué par électrolyse de l’eau à partir d’électricité provenant uniquement d’énergies renouvelables
- L’hydrogène gris est fabriqué par procédés thermochimiques avec comme matières premières des sources fossiles (charbon ou gaz naturel)
- L’hydrogène bleu est fabriqué de la même manière que l’hydrogène gris, à la différence que le CO2 émis lors de la fabrication sera capté pour être réutilisé ou stocké
- L’hydrogène jaune, plus spécifique à la France, est fabriqué par électrolyse comme l’hydrogène vert mais l’électricité provient essentiellement de l’énergie nucléaire.
« L’Ademe a récemment suggéré de changer la terminologie. L’hydrogène qui était jusqu’ici appelé "vert " est désormais appelé " renouvelable ", l’hydrogène " gris " devient " fossile ", et enfin, les hydrogènes " bleu " et " jaune " sont regroupés sous l’appellation "bas-carbone". » 2
Bilan Carbone
Un facteur clé pour évaluer l'hydrogène est son bilan carbone global. L'hydrogène vert, produit à partir d'énergies renouvelables, ne génère pratiquement aucune émission de carbone pendant sa production. En revanche, la production d'hydrogène à partir de combustibles fossiles libère des quantités substantielles de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Les analyses du cycle de vie (ACV) sont utilisées pour évaluer l'impact environnemental global, en prenant en compte toutes les étapes, de la production à l'utilisation.
D’après l’Agence internationale de l’énergie (AIE), nous produirons chaque année dans le monde, 70 Mt d’hydrogène pur. La grande majorité de cet hydrogène proviendrait du traitement du gaz naturel (69 %) et du charbon (27 %)3. L'hydrogène est une source d'énergie intéressante à condition seulement qu'elle provienne d'énergies propres.
Traçabilité de la Chaîne d'Approvisionnement
Les producteurs d'hydrogène vert doivent être en mesure de tracer l'origine de l'électricité renouvelable utilisée dans le processus d'électrolyse. Des systèmes de certification et de traçabilité, comme les certificats de garantie d'origine, sont mis en place pour garantir l'authenticité de l'énergie utilisée.
L'hydrogène : une solution de stockage des énergies renouvelables
L'une des grands défis de la transition énergétique réside dans la gestion des énergies renouvelables intermittentes telles que l'énergie solaire et éolienne. C'est ici que l'hydrogène entre en scène en tant que solution de stockage essentielle, offrant un moyen prometteur de résoudre le défi de l'intermittence et de fournir une source d'énergie stable et fiable.
- Lire notre article sur les enjeux techniques du stockage de l'électricité
Le Défi de l'Intermittence
Les sources d'énergie renouvelables telles que le soleil et le vent sont intrinsèquement intermittentes. Le soleil ne brille pas 24 heures sur 24 et le vent ne souffle pas constamment. Cette variabilité crée un déséquilibre entre l'offre et la demande d'énergie, ce qui peut entraîner des problèmes de stabilité du réseau électrique.
L'Hydrogène comme Batterie Chimique
L'hydrogène agit comme une "batterie chimique" en stockant l'énergie sous forme de gaz. Lorsque les énergies renouvelables produisent un surplus d'électricité, cet excès peut être utilisé pour produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau. Ce processus divise l'eau en hydrogène et en oxygène en utilisant l'électricité excédentaire. L'hydrogène résultant peut ensuite être stocké pour une utilisation ultérieure.
Flexibilité et Stockage à Grande Échelle
Une caractéristique clé de l'hydrogène est sa capacité à être stocké à grande échelle. Contrairement aux batteries électriques qui ont des capacités limitées, l'hydrogène peut être stocké dans des réservoirs à grande capacité et stocké pendant de longues périodes sans perte d'énergie significative.
Restitution d'Énergie
Lorsque l'énergie renouvelable est rare, l'hydrogène peut être utilisé pour générer de l'électricité via des piles à combustible. Ces dispositifs convertissent l'hydrogène en électricité et en eau, produisant une énergie propre sans émission de carbone ni autres polluants. Cela permet de fournir une source d'énergie continue et fiable, comblant ainsi les lacunes créées par l'intermittence des énergies renouvelables.
Réduction des Émissions de Carbone
L'utilisation de l'hydrogène pour stocker et fournir de l'énergie a un double impact sur la réduction des émissions de carbone. Premièrement, il permet de stocker et d'utiliser l'énergie renouvelable excédentaire, réduisant ainsi la dépendance aux sources d'énergie fossile. Deuxièmement, la production et l'utilisation d'hydrogène "vert", fabriqué à partir d'énergies renouvelables, ne génèrent pas d'émissions de carbone.
Les Défis à Surmonter
Cependant, il existe encore des défis à surmonter pour faire de l'hydrogène une solution de stockage plus accessible. La production d'hydrogène par électrolyse nécessite une électricité abondante et peu coûteuse, ce qui peut ne pas être toujours disponible. De plus, les coûts de production et de stockage d'hydrogène doivent encore diminuer pour le rendre compétitif par rapport aux autres méthodes de stockage. Actuellement, le coût de production de l’hydrogène par électrolyse varie entre 4 € / kgH2 dans des conditions favorables4.
L'Hydrogène vert dans le secteur de la mobilité
L'industrie de la mobilité, un domaine qui a longtemps été synonyme de dépendance aux combustibles fossiles, est en pleine mutation grâce à l'émergence de l'hydrogène vert. Cet élément léger, abondant et propre ouvre de nouvelles perspectives pour des modes de transport plus durables et respectueux de l'environnement.
Mobilité Zéro Émission
L'hydrogène vert brille comme une solution de mobilité zéro émission, offrant une alternative propre aux moteurs à combustion interne. Les véhicules alimentés par l'hydrogène ne produisent que de l'eau et de la chaleur comme sous-produits, éliminant ainsi les émissions nocives de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques.
Rapidité de Recharge
L'un des avantages majeurs de l'hydrogène vert réside dans sa rapidité de recharge. Contrairement aux batteries électriques qui nécessitent un temps de recharge prolongé, le remplissage d'un réservoir d'hydrogène peut être aussi rapide que le ravitaillement en carburant traditionnel. Cette caractéristique permet une transition en douceur pour les conducteurs habitués à la commodité des carburants liquides.
Mobilité Lourde et Longue Distance
L'hydrogène vert trouve une application particulièrement pertinente dans les secteurs de la mobilité lourde et longue distance, tels que les camions, les autobus et même les trains. Ces véhicules, qui nécessitent une grande autonomie et des temps de recharge courts, peuvent tirer parti des avantages de l'hydrogène pour opérer de manière plus efficace et respectueuse de l'environnement.
Intégration dans les Transports en Commun
Les transports en commun jouent un rôle crucial dans la réduction de la congestion et des émissions urbaines. L'hydrogène vert peut révolutionner ces systèmes en fournissant des autobus et des trains propres, silencieux et économes en énergie, améliorant ainsi la qualité de vie dans les zones urbaines.
Collaboration Industrielle
L'adoption réussie de l'hydrogène vert dans la mobilité exige une collaboration étroite entre les constructeurs automobiles, les producteurs d'hydrogène, les gouvernements et les entreprises de distribution. L'infrastructure de ravitaillement en hydrogène doit être développée et étendue pour garantir que les utilisateurs aient accès à ce carburant propre.
Défis Technologiques et Coûts
Bien que l'hydrogène vert offre de nombreux avantages, il existe encore des défis à surmonter. La production, le stockage et la distribution d'hydrogène nécessitent des technologies avancées et des investissements importants. Les coûts initiaux et les défis technologiques peuvent être des obstacles à grande échelle.
Vers une Mobilité Verte Intégrée
L'hydrogène vert s'intègre dans l'écosystème de mobilité verte aux côtés des véhicules électriques à batterie. Ces deux technologies peuvent se compléter mutuellement, offrant des solutions adaptées à différents besoins et types de transport.
Soutenir le développement de l'hydrogène grâce au financement participatif
L'hydrogène vert est à la pointe de l'innovation technologique et environnementale. Les projets de développement d'infrastructures de production, de stockage et de distribution d'hydrogène présentent un potentiel énorme pour réduire les émissions de carbone et catalyser la transition énergétique.
Le financement participatif donne aux individus la possibilité de soutenir ces projets à fort impact et de contribuer au progrès technologique. Ensemble, nous pouvons soutenir l'avènement de l'hydrogène vert et contribuer à un avenir énergétique plus propre et plus durable.
Investir dans les énergies renouvelables
Sources :(1) https://base-empreinte.ademe.fr/(2) https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/enjeux-et-prospective/decryptages/energies-renouvelables/tout-savoir-lhydrogene(3) https://theconversation.com/lhydrogene-sera-vraiment-revolutionnaire-si-il-est-produit-a-partir-des-renouvelables-145804(4) https://www.carbone4.com/files/Carbone_4_Etude_Hydrogene.pdf