« L'hydrogène est la rock star des nouvelles énergies dans le monde », a déclaré le commissaire européen Frans Timmermans lors de l'annonce de la stratégie européenne pour l'hydrogène. Cet engagement ambitieux devrait devenir un pilier majeur de la relance économique européenne.
L'hydrogène est principalement produit aujourd'hui par réformage à la vapeur du méthane (gaz naturel, CH4), un processus qui émet du CO2. On parle alors d'hydrogène gris. En Australie, par exemple, ce procédé utilise le charbon comme matière première. Si le CO2 est capté et stocké sous terre pour éviter sa libération dans l'atmosphère, il s'agit d'hydrogène bleu.
Une autre méthode est l'électrolyse, qui utilise l'électricité pour décomposer l'eau (H2O) en hydrogène (H2) et oxygène (O2). Si cette électricité provient de sources renouvelables, on obtient un carburant propre et sans émissions : l'hydrogène vert. La Commission européenne vise à multiplier par dix la capacité de production d'hydrogène vert, pour atteindre 40 gigawatts d'ici 2030. D'autres techniques existent, comme la pyrolyse du méthane avec des métaux fondus, la production directe à partir de la lumière solaire et de l'eau via des panneaux dédiés, ou encore l'utilisation de l'énergie nucléaire.
Produire de l'hydrogène vert à partir d'électricité renouvelable signifie que cette électricité n'est plus disponible pour d'autres usages directs. Par exemple, si elle est détournée pour l'hydrogène tandis qu'une centrale à gaz alimente les foyers et les voitures électriques, les émissions nettes de CO2 augmentent. L'hydrogène vert n'est donc vraiment « vert » que si la production d'électricité est globalement décarbonée, ce qui n'est pas encore le cas.
L'an dernier, dans la plupart des États membres de l'UE, les prix de l'électricité ont été négatifs (surplus) moins de 100 heures. Or, une usine d'électrolyse nécessite au moins 4 000 heures de fonctionnement annuel pour être rentable. L'idée d'utiliser les surplus pour produire de l'hydrogène vert ne se concrétisera pas avant dix ans. La priorité doit être de produire assez d'électricité renouvelable pour les usages directs, avant un déploiement massif de l'hydrogène vert. Inverser cet ordre risque d'augmenter les émissions à court terme, même avec des subventions.
Faire rouler des voitures particulières ou des bus locaux à l'hydrogène n'est pas une bonne idée
La stratégie européenne met l'accent sur les transports, mais l'hydrogène y est peu efficace : convertir l'électricité en hydrogène puis en mouvement entraîne plus de 60 % de pertes. La voiture électrique est plus de deux fois plus efficace qu'une pile à combustible. Utiliser l'hydrogène pour des voitures particulières ou bus urbains est donc contre-productif ; l'électricité ou le vélo suffisent.
Pour le transport lourd, les batteries sont trop lourdes et volumineuses. L'hydrogène peut y jouer un rôle, ou être transformé en carburants synthétiques comme le méthanol, l'ammoniac ou le méthane.
Le principe « électricité quand possible, hydrogène si nécessaire » s'applique au chauffage : une pompe à chaleur est quatre fois plus efficace qu'une chaudière à hydrogène, surtout avec un bâtiment rénové ou un réseau de chaleur comme stockage.
L'hydrogène sera vraiment nécessaire comme matière première dans l'industrie
C'est dans l'industrie que l'hydrogène est indispensable comme réactif chimique pour produire méthanol, ammoniac, hydrocarbures ou alcools. Dans la sidérurgie, il concurrence les technologies de capture de CO2. L'industrie consomme déjà beaucoup d'hydrogène « gris » qu'il faudra verdir.
L'ambition européenne pour les technologies bas-carbone est louable, mais produire massivement de l'hydrogène avant une électricité renouvelable abondante aurait l'effet inverse. L'hydrogène doit être utilisé là où il excelle. Des quantités massives d'hydrogène vert seront nécessaires d'ici 2050, surtout en industrie comme matière première, et moins comme carburant direct.
Rendre cela possible exige plus qu'un battage médiatique : un plan calculé, soutenu par l'industrie et les décideurs, intégrant l'hydrogène aux côtés d'autres technologies pour un objectif de neutralité carbone en 2050.
