Nous pouvons « économiser » l'excédent d'électricité verte sous forme d'hydrogène.
Photo d'ouverture : NortH2 (Eemshaven, Groningue) vise à produire de l'hydrogène vert à partir de l'électricité générée par un parc éolien offshore.
Lorsque l'on brûle de l'hydrogène, l'eau est le seul résidu. Depuis des décennies, l'hydrogène est considéré comme un vecteur énergétique décarboné très prometteur. Cependant, le procédé traditionnel de production – exposer des combustibles fossiles à la vapeur – n'est pas du tout décarboné. L'hydrogène obtenu est qualifié de « gris ». Si le CO₂ est capté et stocké, on parle alors d'hydrogène « bleu ».
L'hydrogène vert diffère radicalement. Il est produit par électrolyse : des machines séparent l'eau en hydrogène et oxygène, sans autre résidu. Autrefois, cela requérait tant d'énergie que c'était peu viable. La donne change aujourd'hui grâce aux excédents d'électricité verte disponibles sur les réseaux. Plutôt que de les stocker en batteries, on peut les utiliser pour l'électrolyse.
Ainsi, l'électricité excédentaire est « conservée » sous forme d'hydrogène. En Europe, cela reste limité pour l'instant, selon Pieter Vingerhoets de VITO/EnergyVille. « L'an dernier, la Belgique n'a connu qu'une centaine d'heures de surplus électrique. Actuellement, l'hydrogène « vert » génère encore plus d'émissions de CO₂ que le gris, en raison de la forte part de fossiles dans le mix électrique européen. »
Pour Vingerhoets, il est plus efficace d'utiliser directement l'électricité renouvelable plutôt que de la convertir en hydrogène. « Le mix électrique verdit rapidement. Il faudra peut-être une décennie pour que l'électrolyse émette moins de CO₂ que la production grise. Mais alors, l'hydrogène vert le sera vraiment. »
L'électrolyse gagne en efficacité. Des entreprises comme l'Américain Advanced Ionics développent des technologies ne nécessitant que moins de 40 kWh par kg d'hydrogène, rendant le vert compétitif face au bleu. Les énergéticiens intègrent ces innovations dans des projets renouvelables. Par exemple, le consortium Gigastack prévoit d'équiper le parc éolien offshore Ørsted Hornsea Two d'un électrolyseur de 100 MW, pour une production industrielle d'hydrogène vert.
En remplaçant gaz et charbon par du solaire et de l'éolien modernes, le secteur énergétique peut réduire ses émissions de carbone de 85 %. D'autres domaines, comme le transport maritime, exigent des carburants haute énergie plus complexes à verdir.
L'hydrogène vert ouvre des perspectives dans ces secteurs. La London Energy Transitions Commission estime qu'il pourrait éviter plus de 10 gigatonnes de CO₂ d'ici 2050, notamment dans l'exploitation minière, la construction et la chimie.
Bien que naissant, l'hydrogène vert attire les investissements dans les pays riches en renouvelables bon marché. L'Australie mise sur son solaire et éolien abondants pour exporter de l'hydrogène. Le Chili développe des projets dans son nord aride, solaire abondant.
D'ici 2030, la Chine vise 1 million de voitures à pile à hydrogène. Des initiatives similaires émergent en Corée du Sud, Malaisie, Norvège et États-Unis. La Californie ambitionne de bannir les bus fossiles d'ici 2040. Vingerhoets tempère : « L'électrique est plus de deux fois plus efficace que l'hydrogène. Convertir électricité en hydrogène puis en électricité fait perdre 60 % d'énergie. L'hydrogène convient surtout au transport lourd, où les batteries pèsent trop. Principe général : électrique quand possible, hydrogène si nécessaire. »
Pour Vingerhoets, l'hydrogène vert sera essentiel comme matière première industrielle. « Il est constitutif de molécules complexes comme le méthanol, méthane ou hydrocarbures supérieurs. L'industrie en consomme déjà beaucoup ; elle devra la verdir. »
La Commission européenne publie récemment sa stratégie hydrogène : passer de 0,1 GW à 500 GW d'ici 2050. Goldman Sachs prévoit un marché de 10 milliards d'euros d'ici trente ans.
