Questions et réponses
Lors d'une visioconférence informelle, les ministres européens de l'Énergie discutent, sous la houlette du ministre fédéral de l'Énergie Peter Altmaier, des moyens à mettre en œuvre pour atteindre les objectifs communautaires en matière d'énergie à l'horizon 2030. Parmi les approches importantes envisagées figure la stratégie hydrogène. En quoi est-elle si particulière ? Voici un aperçu des questions et réponses.
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Qu'est-ce que l'hydrogène ?
L'hydrogène est un élément chimique qui est présent dans la nature, par exemple en combinaison avec des atomes d'oxygène comme l'eau (H2O). Cet élément est symbolisé par un H.
Pourquoi parle-t-on actuellement de l'hydrogène comme du « nouveau pétrole » ?
L'hydrogène peut servir de matière première, de carburant ou de vecteur et de solution de stockage d'énergie et trouve de nombreuses applications possibles dans les secteurs de l'industrie, des transports, de l’énergie et de la construction. Aspect plus important encore : son utilisation ne cause pas d'émissions de CO2 et ne pollue pas l'atmosphère.
En quoi l'hydrogène (vert) est-il mieux que les énergies fossiles ?
Lorsque l'hydrogène est fabriqué de façon écologique, par exemple à partir d'électricité renouvelable dans des installations d'électrolyse, son utilisation n'engendre que très peu d'émissions de gaz à effet de serre, voire aucune dans le cas idéal. Il en va autrement si l’électricité est produite à partir de sources d'énergie fossiles comme le pétrole, la houille, le lignite ou l'énergie nucléaire. Dans ce cas, du CO2 est émis. Par ailleurs, ces sources d'énergie ne sont disponibles qu’en quantité limitée.
Hydrogène vert, gris, bleu ou turquoise ? Quelle est la différence ?
L'hydrogène vert est produit par électrolyse de l'eau. Dans le cas de l'hydrogène vert, le courant utilisé pour l'électrolyse provient uniquement d'énergies renouvelables. Ce courant étant exempt de CO2, la production d’hydrogène l’est également, et ce indépendamment de la technologie d'électrolyse utilisée.
Dans le cas de l'hydrogène gris, la matière de départ utilisée est un combustible fossile. Généralement, l'on utilise la méthode de « reformage à la vapeur ». Par ce procédé, le gaz naturel est transformé en dioxyde de carbone (CO2) et en hydrogène sous l'action de la chaleur. Étant donné que le CO2 généré est émis dans l'atmosphère sans être utilisé, cela accroît l'effet de serre. Chaque tonne d'hydrogène ainsi produit génère à elle seule dix tonnes de CO2.
Pour ce qui est de l'hydrogène bleu, c'est la même chose que l'hydrogène gris, à cette différence près que, dans le cas de l'hydrogène bleu, le CO2 produit par le reformage à la vapeur est emprisonné. Ce stockage est également appelé « CSS » (de l'anglais « Carbon Capture and Storage », en français « captage et stockage du carbone »). Le CO2 généré lors de la production ne pénètre donc pas dans l'atmosphère, ce qui permet de qualifier ce type de production de neutre en carbone.
L'hydrogène turquoise est obtenu par dissociation thermique du méthane (ou pyrolyse du méthane). À la place du CO2 se forme ici du carbone solide. Pour que ce type de production soit neutre en carbone, il est impératif que l'alimentation en chaleur du réacteur à haute température s'effectue à partir d'énergies renouvelables et que le CO2 reste durablement à l'état solide.
Quel est l'objectif de la stratégie hydrogène de l'UE ?
L’hydrogène peut contribuer à la décarbonation des processus industriels et des secteurs économiques dans lesquels la réduction des émissions de carbone est à la fois urgente et difficile à réaliser. Aujourd'hui, le volume d'hydrogène utilisé dans l'UE, essentiellement produit à partir de combustibles fossiles, demeure limité.
La stratégie vise à décarboner la production d'hydrogène, c'est-à-dire à amener le secteur de l'énergie à réduire ses émissions. L'objectif est à terme de créer une économie sans carbone. Cela est rendu possible par la baisse rapide des coûts des énergies renouvelables et par l'accélération des progrès technologiques. Par ailleurs, l’hydrogène doit être utilisé dans les secteurs où il peut remplacer les combustibles fossiles.
Pour quel type d'hydrogène la stratégie plaide-t-elle ?
La stratégie met l'accent sur l'hydrogène renouvelable car celui-ci présente le plus grand potentiel de décarbonation et est, par conséquent, l'option la plus compatible avec l'objectif de neutralité climatique de l'UE.
Elle admet le rôle joué par d'autres procédés de production d'hydrogène bas carbone lors d'une phase de transition, par exemple en recourant au captage et au stockage du dioxyde de carbone ou à d’autres modes de production d'électricité à faibles émissions de carbone, pour assainir la production d'hydrogène existante, réduire les émissions à court terme et développer le marché.
À l'heure actuelle, l'hydrogène vert reste très cher. Est-ce possible d'en réduire le coût ?
L'hydrogène reste encore aujourd'hui plus cher que les sources d'énergie conventionnelles. Cela est toutefois le sort de la plupart des technologies innovantes au début. C’est la raison pour laquelle il est important de créer des partenariats avec des pays comme l’Australie ou les pays d’Afrique, où les conditions climatiques et donc les conditions de production de l'hydrogène vert sont souvent meilleures qu'en Allemagne. Par ailleurs, il est nécessaire de réduire sensiblement les coûts de production de l'hydrogène renouvelable, encore élevés, par le biais de la recherche et de l'innovation.
L'UE peut-elle jouer un rôle de chef de file mondial dans les technologies de l'hydrogène propre ?
La dimension internationale fait partie intégrante de l'approche de l'UE. L'hydrogène propre offre de nouvelles possibilités de repenser les partenariats énergétiques de l'Europe avec les régions et pays avoisinants et avec ses partenaires internationaux, régionaux et bilatéraux.
Depuis de nombreuses années, l'UE soutient la recherche et l'innovation sur l'hydrogène, ce qui lui a donné une longueur d'avance dans le développement de technologies et la mise au point de projets de grande envergure et lui a permis de se hisser au premier rang pour des technologies telles que les électrolyseurs, les stations de ravitaillement en hydrogène et les grandes piles à combustible. À travers cette stratégie, il s'agit d'affermir la primauté de l'UE en garantissant une chaîne d'approvisionnement complète au service de l'économie européenne, mais aussi en élaborant le programme international de l'UE dans le domaine de l'hydrogène.
Quels usages la Commission prévoit-elle pour l'hydrogène ?
L'hydrogène est une solution incontournable pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans les secteurs qui sont difficiles à décarboner et pour lesquels l'électrification est ardue ou impossible. Tel est le cas de secteurs industriels comme la sidérurgie ou le transport par véhicules utilitaires lourds, par exemple. L'hydrogène, vecteur d'énergie décarboné, permettrait également le transport d'énergies renouvelables sur de longues distances et le stockage d'importants volumes d'énergie.
Une application immédiate dans l'industrie consiste à réduire et à remplacer l'utilisation d'hydrogène à forte intensité de carbone dans les raffineries, dans la production d'ammoniac et pour de nouvelles formes de production de méthanol ou à remplacer partiellement les combustibles fossiles dans la sidérurgie. L'hydrogène recèle le potentiel de servir de base aux procédés sidérurgiques totalement décarbonés dans l'UE, prévus dans la nouvelle stratégie industrielle de la Commission.
Dans les transports, l'hydrogène constitue également une option prometteuse dans les cas où l'électrification est plus difficile. Par exemple, pour les autobus urbains ou les flottes commerciales ou encore pour des tronçons particuliers du réseau ferroviaire. Les véhicules utilitaires lourds, dont les autocars, les véhicules à usage spécial et le fret routier longue distance pourraient également être décarbonés grâce à l'utilisation d'hydrogène comme combustible. On pourrait accroître le nombre de trains à pile à combustible à hydrogène en circulation et utiliser l'hydrogène comme combustible pour le transport maritime sur les voies navigables intérieures et pour le transport maritime à courte distance.
À long terme, l'hydrogène peut également permettre de décarboner les secteurs des transports aérien et maritime grâce à la production de kérosène synthétique liquide ou d'autres carburants de synthèse.
Avec le Pacte vert européen, l'UE s'est fixé comme objectif de parvenir à la neutralité climatique à l'horizon 2050. L'hydrogène joue un rôle important dans la réalisation de cet objectif. Le 8 juillet 2020, la Commission européenne a présenté une stratégie visant à développer la production d'hydrogène propre. Cette stratégie sonde les moyens d'exploiter le potentiel de l'hydrogène grâce aux investissements, à la régulation, à la création de marchés ainsi qu'à la recherche et à l'innovation.