Hydrogène vert : CVE fait le point

L’hydrogène décarboné est au cœur des débats politiques et économiques car il répond à de nombreux enjeux de notre société. En tant que producteur français d’énergies renouvelables, CVE s’intéresse largement au sujet et lance cette année une activité dédiée à la production et la distribution d’hydrogène décarboné, produit à partir d’électrolyse de l’eau et d’électricité renouvelable : on parle d’hydrogène « vert ».

2022 a été l’année de tous les bouleversements concernant l’énergie. La crainte sur les approvisionnements a été telle que le marché s’est emballé et on doit un certain soulagement à un hiver exceptionnellement doux. Ce qui met en exergue un autre sujet : le réchauffement climatique est désormais une réalité palpable, même en hiver. Néanmoins, pour la première fois depuis les crises pétrolières des années 70, c’est la fin de l’opulence et nous avons dû faire particulièrement attention à notre consommation d’énergie.

L’hydrogène apparaît comme une réponse possible à ces problématiques, mais cette filière est assez encore assez mal connue. Nous faisons le point dans cet article sur quelques aspects clés du secteur de l’hydrogène.

Consommation + décarbonation : l’équation impossible de l’énergie ? 

Notre société repose sur une consommation très importante d’énergie, dans tous les secteurs : le transport, l’industrie, le numérique… Il faut par ailleurs absolument décarboner cette énergie pour limiter le réchauffement climatique et éviter les phénomènes extrêmes que l’on a connu en 2022, et qui reviendront de plus en plus fréquemment. Comment résoudre l’équation ?

Pourquoi parle-ton autant de l’hydrogène ?

Chaque année notre économie mondiale utilise 94 Mt d’hydrogène produit à partir de combustibles fossiles relâchant dans l’atmosphère 830 Mt d’émissions de CO2. C’est donc un enjeu majeur pour la lutte contre le changement climatique de remplacer cet hydrogène par un hydrogène vert, produit à partir d’énergies renouvelables.

L’hydrogène est l’élément le plus abondant sur la planète. Il peut être produit partout sur le globe à partir d’eau et d’électricité. Il peut être produit, stocké, transporté et consommé en émettant peu de CO2, à condition d’être produit à partir de sources renouvelables. Sa combustion libère 4 fois plus d’énergie que l’essence pour une même quantité (masse) de matière en entrée (source : CEA).

Néanmoins il fait face à de nombreux inconvénients. Il n’existe pas à l’état pur et son processus de production nécessite de l’énergie. Pour le stocker, il faut compresser le gaz jusqu’à 700 bars, le refroidir à -253 degrés Celsius ou le combiner avec d’autres composants. Il occupe beaucoup plus de place que du gaz naturel : il faut 4 fois plus de volume d’hydrogène pour un équivalent (en termes d’énergie disponible) de gaz naturel. Il fuit très facilement dans les équipements conventionnels. Et quand il brule, le gaz est invisible !

Qu’appelle-t-on hydrogène vert exactement ?

Pour obtenir de l’hydrogène, il existe plusieurs procédés, que l’industrie a catégorisés par des couleurs. L’hydrogène dit vert est fabriqué à partir de l’électrolyse obtenue grâce à des énergies renouvelables telles que l’énergie solaire, par exemple, et contrairement à l’hydrogène noir ou gris qui sont obtenus à partir de ressources très émettrices (charbon et gaz).

Cette énergie peut ensuite être utilisée – du moins théoriquement – pour alimenter les transports (voitures, camions, bateaux, avions…).

Sur le papier, cela semble donc être l’énergie idéale. L’hydrogène vert est considéré comme une source d’énergie propre et durable, car il ne produit que de l’eau en tant que sous-produit lorsqu’il est utilisé comme combustible. Cependant, il y a encore des défis à surmonter dans la production et l’utilisation de l’hydrogène vert, notamment en ce qui concerne la sécurité et la durabilité.

L’utilisation de l’hydrogène pour les entreprises, beaucoup d’intérêt mais aussi beaucoup de questions 

Les secteurs industriels ou le transport, et plus généralement les activités énergivores, s’intéressent naturellement à l’hydrogène, qui présente plusieurs avantages :

  • Écologique : l’hydrogène est une source d’énergie propre et renouvelable qui ne produit que de l’eau en tant que sous-produit lorsqu’il est utilisé comme combustible. Cela peut contribuer à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à améliorer la durabilité de l’entreprise.
  • Indépendance énergétique : en utilisant l’hydrogène comme source d’énergie, une entreprise peut être moins dépendante des combustibles fossiles et des fluctuations des prix de l’énergie.
  • Coûts : bien que l’investissement initial pour intégrer l’hydrogène dans la transition énergétique puisse être coûteux, à long terme, l’hydrogène peut être une source d’énergie abordable et stable.

 

Mais il convient tout de même de considérer quelques aspects avant d’en faire un projet concret : la destination de cette énergie, son stockage, la sécurité des équipements…

Pour s’adapter à l’utilisation de l’hydrogène en tant que source d’énergie, les entreprises devront donc mettre en place des infrastructures de production, de stockage et de distribution d’hydrogène, ainsi que développer des technologies et des systèmes pour utiliser efficacement cette énergie. Cela nécessitera également des investissements importants et une collaboration avec des partenaires solides.

Passer de l’énergie électrique à l’hydrogène : quelles sont les étapes ?

Pour passer de l’énergie des combustibles fossiles à l’hydrogène en tant que source d’énergie, un industriel doit suivre les étapes suivantes :

  • Évaluation : la première étape consiste à évaluer si l’utilisation de l’hydrogène en tant que source d’énergie est viable pour l’industrie en question, notamment par rapport à l’électrification de l’usage ou alors le remplacement du gaz naturel par du biométhane. Cela implique de tenir compte de facteurs tels que les coûts, la disponibilité, la durabilité et la sécurité de l’hydrogène. Une étude préalable doit être menée intégrant l’ensemble des processus de l’entreprise.
  • Planification : s’il a été déterminé que l’utilisation de l’hydrogène est viable, il faut élaborer une feuille de route pour la transition vers cette source d’énergie. Cela peut inclure la mise en place de nouvelles installations de production et de stockage d’hydrogène, ainsi que la modification ou le remplacement des équipements existants pour qu’ils puissent utiliser cette nouvelle énergie.
  • Mise en œuvre : une fois que le plan de transition est validé, il faut mettre en œuvre les changements nécessaires pour passer de l’énergie électrique à l’hydrogène. Cela devra engager la formation du personnel, l’acquisition de nouveaux équipements et la mise en place de nouvelles procédures de sécurité.
  • Suivi et évaluation : la transition vers l’hydrogène doit être suivie de près et il faudra également évaluer ses performances pour s’assurer qu’elle se déroule de manière efficace et sécurisé. Cela peut nécessiter des ajustements sur le plan initial si nécessaire.

La transition vers l’utilisation de l’hydrogène en tant que source d’énergie peut donc être un processus complexe et coûteux pour une entreprise. Si toutes les questions ne sont pas résolues, son intérêt est tout de même aujourd’hui reconnu dans bien des utilisations.

En 2023, CVE investit donc le sujet en prenant en compte tous les aspects de la production de cette énergie, dans la poursuite de sa mission : « mettre l’humain et la planète au cœur de l’énergie de demain ».

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