Nous pouvons « économiser » l'excès d'électricité verte sous forme d'hydrogène.
Photo d'ouverture :NortH2 (Eemshaven, Groningue) veut produire de l'hydrogène vert à partir de l'électricité générée par un parc éolien offshore.
Lorsque nous brûlons de l'hydrogène, l'eau est le seul produit résiduel. L'hydrogène est donc considéré depuis des décennies comme un vecteur énergétique décarboné très intéressant. Seul le processus traditionnel de production d'hydrogène - exposer les combustibles fossiles à la vapeur - n'est absolument pas décarboné. L'hydrogène ainsi produit est appelé hydrogène gris. Si le dioxyde de carbone est capté et isolé, on parle d'hydrogène bleu.
L'hydrogène vert est différent. Il est produit par électrolyse. Les machines séparent l'eau en hydrogène et en oxygène, sans aucun autre produit résiduel. Dans le passé, cela nécessitait tellement d'énergie qu'il était peu logique de produire de l'hydrogène de cette manière. Cela est en train de changer. D'importants excédents d'électricité verte sont actuellement disponibles sur les réseaux électriques. Au lieu de stocker cette électricité dans des batteries, vous pouvez l'utiliser pour l'électrolyse de l'eau.
Ainsi, l'électricité excédentaire est « stockée » sous forme d'hydrogène. Cela ne va pas si bien en Europe pour le moment, explique Pieter Vingerhoets (VITO/EnergyVille). « L'année dernière, il y a eu une centaine d'heures de surplus d'électricité en Belgique. Actuellement, l'hydrogène « vert » génère des émissions de CO2 encore plus élevées que l'hydrogène gris, en raison de la part élevée de combustibles fossiles dans le mix électrique européen. »
Selon Vingerhoets, il est alors plus efficace d'utiliser directement l'électricité renouvelable au lieu d'en faire d'abord de l'hydrogène. « Le mix électrique devient rapidement plus vert. Il faudra peut-être attendre encore une décennie avant que le mélange soit si pauvre en fossiles que la production d'hydrogène par électrolyse émette moins de CO2 que la production d'hydrogène gris. Mais alors l'hydrogène vert devient vraiment vert.'
L'électrolyse devient de plus en plus efficace. Des entreprises comme l'américain Advanced Ionics ont développé une technologie d'électrolyse qui nécessite moins de 40 kilowattheures pour produire 1 kilogramme d'hydrogène. C'est assez efficace pour rendre l'hydrogène vert moins cher que la variante bleue. Les entreprises énergétiques commencent maintenant à intégrer cette technologie dans des projets d'énergie renouvelable. Par exemple, un consortium d'entreprises à l'origine du projet Gigastack prévoit d'équiper le parc éolien offshore Ørsteds Hornsea Two d'un électrolyseur de 100 mégawatts. Cela permettrait au parc éolien de générer de l'hydrogène vert à l'échelle industrielle.
En remplaçant le gaz et le charbon par des technologies renouvelables modernes telles que l'énergie solaire et éolienne, nous pouvons réduire de 85 % les émissions de carbone dans le secteur de l'énergie. Dans d'autres secteurs, il est plus difficile de faire cette transition. Le transport maritime, entre autres, a encore souvent besoin de carburants à haute énergie.
L'hydrogène vert offre des applications potentielles dans ces secteurs. La London Energy Transitions Commission estime que d'ici 2050, l'hydrogène vert pourrait éviter plus de 10 gigatonnes d'émissions de CO2. Cela se produirait si la technologie trouvait son chemin dans des secteurs difficiles tels que l'exploitation minière, la construction et le secteur chimique.
Bien que l'hydrogène vert en soit encore à ses balbutiements, certains pays investissent déjà, en particulier ceux qui disposent d'énergies renouvelables bon marché. L'Australie veut utiliser son abondante énergie solaire et éolienne pour exporter de l'hydrogène. Le Chili a des projets de production d'hydrogène dans le nord aride du pays, où l'énergie solaire est abondante.
D'ici 2030, la Chine veut avoir 1 million de voitures équipées de piles à hydrogène sur les routes. Des projets similaires sont actuellement en cours en Corée du Sud, en Malaisie, en Norvège et aux États-Unis. L'État de Californie veut retirer tous les bus à carburant fossile des routes d'ici 2040. Vingerhoets a un commentaire à ce sujet. Il souligne que la conduite électrique est plus de deux fois plus efficace que la conduite à l'hydrogène. « Si vous convertissez l'électricité en hydrogène, puis à nouveau en électricité, vous perdez 60 % de l'énergie électrique d'origine. Un rôle pour l'hydrogène est principalement réservé au transport lourd, où les batteries lourdes sont un fardeau. Mais le principe s'applique généralement :électrique si possible, hydrogène si nécessaire.'
Selon Vingerhoets, l'hydrogène vert sera principalement nécessaire comme matière première dans l'industrie. «C'est un élément constitutif de la production de molécules complexes telles que le méthanol, le méthane et les hydrocarbures supérieurs. L'industrie a déjà une forte demande d'hydrogène aujourd'hui, qui devra devenir plus verte en temps voulu."
La Commission européenne a récemment publié sa stratégie hydrogène. L'objectif est d'augmenter la capacité de 0,1 gigawatt à 500 gigawatts d'ici 2050. La banque d'investissement Goldman Sachs est tentée de prédire que l'hydrogène vert sera bon pour un marché de 10 milliards d'euros dans trente ans.
