Une nouvelle ère dans le domaine environnemental
L’usage de l’hydrogène dans le monde industriel comme énergie de substitution est une ambition environnementale qui permettra de diminuer les émissions de CO2 grâce au lancement du plan de relance économique. Une décision qui suscite beaucoup d’espoir grâce à transition écologique : L’hydrogène permettra d’envisager un avenir plus vert, un plan des plus ambitieux pour soutenir la recherche et le développement des énergies vertes.
Tout comprendre sur le plan de relance officialiser ces derniers jours !
Énergie & environnement : Agir pour préparer l’avenir
Dans le cadre du plan de relance de l’économie française, les ministres de l’Economie et de la Transition écologique, Bruno Le Maire et Barbara Pompili, ont décidé d’investir sept milliards d’euros dans l’hydrogène d’ici à 2030. Cela s’est fait dans l’objectif de faire de la France un acteur mondial dans la production d’hydrogène « vert » et rentable, et de faciliter la démocratisation de ses usages pour diminuer considérablement l’empreinte carbone. En effet, plusieurs recherches ont pu démontrer que l’hydrogène « vert » serait un élément-clé de la lutte contre le réchauffement climatique et de l’accumulation des gazes à effet de serre dans l’atmosphère. Face à cela, on ne peut que se demander pourquoi l’hydrogène serait à l’origine d’autant d’espoir pour la transition écologique.
Comment l’hydrogène est-il produit ?
L’hydrogène est le gaz, voire l’élément chimique, le plus simple et le plus abondant de l’univers. Constitué uniquement d’un proton et d’un électron faisant de lui l’atome le plus léger, il est présent en quantités importantes dans les étoiles et les planètes gazeuses. Sur Terre, il est également présent partout mais très rarement à l’état pur. Il se trouve principalement dans l’eau (H2O) et représente le principal constituant de toute matière vivante, associé au carbone dans tous les composés organiques. Par conséquent, son extraction nécessite forcément l’intervention humaine, principale source de la pollution. Chaque année, 70 millions de tonnes d’hydrogène « gris » sont produites dans le monde, dont 900.000 tonnes en France principalement à partir d’énergies fossiles via le vaporeformage qui est un procédé qui rejette par la même occasion des quantités importantes de dioxyde de carbone (CO2). L’objectif principal de la production de l’hydrogène « vert » est donc de décarboner l’hydrogène en exploitant de l’électricité produite à partir d’énergies renouvelables. Cette méthode se fait à travers l’électrolyse de l’eau qui consiste à dissocier la molécule d’eau (H2O) soumise à un courant électrique au travers de deux électrodes, en oxygène et hydrogène gazeux. Un autre moyen à ne pas écarter serait de capturer le CO2 émit par le vaporeformage cité précédemment, et de le stocker ou de le recycler.
Plus précisément de dihydrogène, génère lorsqu’on casse leur liaison presque quatre fois plus d’énergie que 1 kg d’essence. Ces piles peuvent alimenter la batterie des téléphones, des ordinateurs, des tracteurs agricoles, des automobiles, et des installations stationnaires. D’ailleurs, ces dernières peuvent permettre aisément de produire et de distribuer de l’électricité et de la chaleur pour alimenter le chauffage des locaux.
A quoi pourrait servir l’hydrogène ?
L’hydrogène dans l’industrie peut avoir différents usages. Aujourd’hui, il permet notamment de fabriquer l’ammoniac, élément nécessaire et indispensable à l’industrie des engrais et au raffinage des produits. En investissant dans les capacités énergétiques de l’hydrogène, celui-ci pourrait permettre d’augmenter considérablement et de façon durable la production globale.
L’hydrogène « vert » peut permettre le stockage des énergies renouvelables. En effet, l’inconvénient le plus important de l’énergie produite par les éoliennes et les panneaux solaires sont leur intermittence (la quantité d’énergie produite peut être beaucoup trop importante ou pas assez en fonction des saisons) et leur tendance à produire par moments plus d’électricité qu’il ne faudrait. L’hydrogène peut alors permettre le stockage de ce surplus et sa conversion par la suite, et au besoin, en courant électrique à travers une pile à combustible. L’excèdent produit ne sera donc pas gaspillé et peut-être donc réexploité en cas d’absence des rayons du soleil ou de vent, ce qui permettra donc d’assurer l’équilibre entre la production et la consommation d’énergie.
Il peut alimenter une pile à combustible et donc émettre de la chaleur et de l’électricité : l’hydrogène est une molécule particulièrement énergétique et peut donc produire l’énergie nécessaire à la propulsion électrique.
Selon une étude réalisée par le Hydrogen Council avec Mckinsey ; bien qu’aujourd’hui il ne constitue que moins de 2% de la consommation mondiale, l’hydrogène serait en mesure de représenter près d’un cinquième de l’énergie totale consommée à l’horizon de 2050. Il pourrait d’ici là générer des milliards de dollars de chiffre d’affaires et créer des millions d’emplois. La décision du gouvernement Français d’investir 7 milliards d’euros dans la production de l’hydrogène peut être alors extrêmement rentable.
Cependant, ce projet est-il aussi parfait qu’il en a l’air ?
Les inconvénients de la production de l’hydrogène « vert »
Même si la production d’hydrogène à partir d’énergie solaire reviendrait à mettre le soleil en bouteille, cette méthode reste aujourd’hui très peu rentable et bien trop coûteuse. En effet les coûts de production de l’hydrogène restent importants ce qui par conséquent fait que le prix de l’hydrogène, lui, est bien plus élevé que celui du pétrole et donc moins attirant pour les industries. Aussi, l’hydrogène est une molécule extrêmement légère et extrêmement inflammable. Ces deux caractéristiques font qu’il est très difficile de stocker celui-ci. Pour cela, il faudrait concevoir des réservoirs spéciaux très lourds (autour de 300 kilos) et les matériaux exploités pour la confection de ces réservoirs sont, eux aussi, très coûteux.
Par conséquent, afin que la production de l’hydrogène « vert » soit plus rentable et moins coûteuse, une intervention de l’Etat s’impose notamment en investissant le plus possible dans les secteurs de la recherche et du développement afin de trouver le moyen de créer des innovations de rupture comme la machine à vapeur ou internet, ainsi que miser sur des économies d’échelle pour surmonter la barrière du coût et faire de cette solution miracle en faveur de l’environnement, une réalité.
Pourquoi investir dans l’hydrogène ?
Les avantages de l’hydrogène
– Alternative durable aux énergies fossiles car elle ne pollue pas
– Solution pour remplacer les énergies fossiles
– Consommation d’énergie sans émettre de gaz à effet de serre
– L’hydrogène est un combustible propre
– Énergie inépuisable