Hydrogène propre: vers la neutralité carbone en 2050

L’hydrogène, un acteur clé pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050

L’hydrogène est en train de s’imposer comme une solution essentielle pour décarboniser l’industrie et les transports, et aider à équilibrer les systèmes d’énergie renouvelable. Pour cela, il faudra capturer les émissions produites ou produire de l’hydrogène à partir de sources d’énergie plus propres, telles que l’éolien, le solaire ou même le nucléaire. Les entreprises du secteur de l’énergie, dont Equinor en Norvège, travaillent activement au développement de ces technologies, mais le soutien des gouvernements sera également nécessaire pour garantir la suppression des goulets d’étranglement réglementaires et la réduction des coûts.

Vers une production d’hydrogène propre

L’hydrogène est l’élément le plus abondant dans l’univers et un outil indispensable pour aider tous les pays à décarboniser et atteindre l’objectif de neutralité carbone d’ici 2050. Cependant, la production d’hydrogène devra évoluer pour jouer un rôle significatif dans le futur mix énergétique bas carbone. Aujourd’hui, la majorité de l’hydrogène mondial provient du gaz naturel et est appelée « gris ». Equinor, entreprise leader dans ce domaine, veut produire de l’hydrogène à partir de gaz naturel décarboné, en capturant et stockant de manière permanente le dioxyde de carbone émis, créant ainsi de l’hydrogène « bleu » pour accompagner la transition énergétique.

En 2050 pour atteindre la neutralité carbone

• 22 % de la demande mondiale d’énergie
• Fabrication d’hydrogène bleu et vert

Source : AIE/Conseil de l’hydrogène, McKinsey and Company

Projets en développement

Plusieurs projets visent à produire de l’hydrogène bleu. Equinor collabore avec le géant allemand de l’énergie RWE pour accroître les investissements dans les projets hydrogènes en Europe, avec une capacité initiale de production d’hydrogène bleu de 2 gigawatts en Norvège d’ici 2030 et jusqu’à 6 gigawatts d’ici 2038. Les efforts pour produire de l’hydrogène « vert » à partir d’énergies renouvelables telles que l’éolien et le solaire sont également intensifiés. Parmi les projets de développement de l’hydrogène vert figure l’initiative NortH2, dirigée par Equinor et divers partenaires, qui utiliserait de l’électricité provenant d’éoliennes offshore aux Pays-Bas pour produire de l’hydrogène neutre en carbone à grande échelle.

Il existe également un intérêt croissant pour l’hydrogène “rose” produit à partir de l’énergie nucléaire comme solution bas carbone. Le président français Emmanuel Macron en a notamment manifesté son soutien.

Le défi de la décarbonisation industrielle

L’électrification alimentée par les énergies renouvelables et l’amélioration de l’efficacité énergétique seront les leviers principaux pour décarboniser nos systèmes énergétiques. Toutefois, certaines industries telles que la chimie, l’acier et le ciment ainsi que les moyens de transport lourds comme l’aviation et la navigation maritime seront difficiles à électrifier directement.

L’hydrogène pourrait contribuer à stabiliser le système énergétique en assurant la sécurisation de l’approvisionnement et en corrigeant les déséquilibres possibles. Il peut être transporté de diverses manières : pipelines, navires, camions-rails ou encore sous forme liquide ou gazeuse. L’hydrogène peut aussi être combiné avec du dioxyde de carbone ou de l’azote dans la production d’ammoniaque ou de méthanol.

Production, transformation et utilisation finales de l’hydrogène vert dans le secteur de l’énergie

• Production : énergie renouvelable + capture durable de CO2 + électrolyse = H2, H2, H2, CO2 et N2+
• Transformation : pas de transformation ou conversion – Combustibles synthétiques, ammoniac vert (H2, NH3)
• Transport/stockage : expédition, camions, pipeline
• Utilisation finale : industrie, transports, chauffage et génération d’électricité

Source : WEF

Les défis à relever

Selon Fatih Birol, directeur exécutif de l’Agence internationale de l’énergie basée à Paris, « il y a des signes croissants que l’hydrogène sera un élément important de la transition vers un système énergétique abordable, sûr et propre, mais des avancées majeures en matière de technologie, de régulation et de demande sont encore nécessaires pour qu’il puisse réaliser son potentiel. » En effet, bien que beaucoup soit fait pour stimuler le secteur de l’hydrogène, les technologies d’hydrogène propre en sont encore à leurs débuts et les prix demeurent plus élevés pour l’hydrogène bleu et vert que pour l’hydrogène gris et le gaz naturel qui peuvent être remplacés.

À court terme, les coûts de l’hydrogène vert se situent entre 2,5 et 6 $/kg H2, mais les experts estiment que ces coûts diminueront à mesure que la technologie s’améliorera et que les énergies renouvelables deviendront moins onéreuses. Pour aligner le secteur sur les ambitions de neutralité carbone, l’AIE soutient qu’il faut davantage d’efforts pour créer une demande d’hydrogène à faible émission et débloquer les investissements qui permettront d’accélérer la montée en puissance de la production ainsi que d’abaisser le coût des technologies de production et d’utilisation de l’hydrogène propre, telles que les électrolyseurs, les piles à combustible et la production d’hydrogène avec capture de carbone.