ÉVÉNEMENTS
Install Magazine 971 – septembre 2020
L’hydrogène comme force motrice de la transition énergétique
L’hydrogène est de plus en plus souvent considéré comme un élément crucial dans la transition énergétique. Il offre en effet non seulement la possibilité de stocker et de transporter facilement du courant vert, mais il représente aussi une solution durable pour un certain nombre d’applications qui sont difficiles à décarboniser autrement, comme par exemple l’aéronautique. Il représente par ailleurs une clé pour une chimie plus circulaire. Une des sessions de l’European Sustainable Energy Week (EUSEW) qui s’est déroulée en juin dernier a d’ailleurs été intitulée « Hydrogen Fueling Europe’s Energy Revolution », une organisation commune d’EBRD, Cogen Europe et Interreg North-West Europe. Voici quelques lignes fortes des présentations.
D’une niche à un élément central
La popularité de l’hydrogène en tant que solution possible pour la problématique énergétique a augmenté en flèche ces dernières années. Alors que le sujet se limitait auparavant à quelques spécialistes, comme le secteur des piles à combustible, de plus en plus de pays définissent aujourd’hui une véritable stratégie basée sur l’hydrogène. L’Allemagne souhaite occuper un rôle précurseur en la matière. Cette popularité est d’ailleurs aussi apparue dans l’organisation de la session de l’EUSEW. Celle-ci n’impliquait pas seulement Cogen Europe, un acteur concerné et évident pour les applications de cogénération de piles à combustible, mais également la Banque européenne pour la reconstruction et le développement, (EBRD) et Interreg NWE, un groupement d’intérêt régional du Nord-Ouest de l’Europe. Cela prouve que l’hydrogène attire pleinement l’attention des politiciens et des instances financières.
La solution pour la transition énergétique ?
En transformant l’électricité verte excédentaire en hydrogène, on peut en effet résoudre un des plus gros problèmes de la production d’énergie verte actuelle : la différence en temps et en lieu entre les pics de production et les pics de demande. Il arrive aujourd’hui encore trop souvent que des éoliennes doivent par exemple être arrêtées parce qu’elles produisent plus d’électricité que ce que le réseau peut absorber. Ce problème se posera de plus en plus souvent au fur et à mesure que l’on passera à une production éolienne et solaire à grande échelle. En utilisant la capacité totale du vent et du soleil, les projets à grande échelle deviennent cependant de plus en plus attractifs d’un point de vue économique.
L’hydrogène peut en outre être largement utilisé. Il peut être utilisé pour alimenter des piles à combustibles, mais toutes les applications à combustion actuelles peuvent aussi être transformées sans trop de problèmes pour fonctionner à l’hydrogène, tels que les brûleurs statiques pour le chauffage ou des processus comme les moteurs pour toutes sortes de véhicules. Pour finir, il peut être utilisé comme matière première dans l’industrie chimique.
Ce qui est au moins aussi intéressant avec l’hydrogène, c’est que la technique est déjà connue. L’hydrogène est déjà employé de nos jours, principalement dans la chimie ; par conséquent des méthodes pour le stockage et le transport existent déjà. Il n’est donc pas nécessaire d’inventer une toute nouvelle technologie, avec tous les risques que cela implique. Il faudra bien prévoir une augmentation importante de l’échelle d’utilisation, mais en se basant sur l’expérience actuelle avec l’hydrogène et le gaz naturel, aucun problème fondamental n’est à prévoir. Le secteur du gaz naturel s’efforce par exemple à permettre la transformation du réseau de gaz naturel, sans trop de difficultés, en un réseau permettant le transport de l’hydrogène.
Toutes les couleurs de l’arc-en-ciel
Avec toutes ces belles visions futuristes, nous ne pouvons pas perdre de vue que tous les hydrogènes ne sont pas identiques. Une distinction est en effet faite entre l’hydrogène gris, bleu et vert, tandis que certains voient encore une place pour l’hydrogène bleu-vert ou turquoise. L’hydrogène gris est le plus polluant : cette variante est fabriquée à partir de combustibles fossiles, en premier lieu du gaz naturel, ce qui provoque encore d’importantes émissions de CO2. L’hydrogène bleu engendre de plus faibles émissions de CO2, mais n’est pas produit à partir d’une source verte. Il peut par exemple s’agir d’énergie nucléaire. L’hydrogène vert, pour finir, est neutre en carbone parce que la production est réalisée sur la base de courant vert. L’application type est l’électrolyse d’eau à l’aide d’électricité verte. L’hydrogène turquoise est l’hydrogène bleu, mais pour lequel des méthodes sont utilisées pour limiter les émissions de CO2, par exemple en récupérant le CO2.
L’importance relative de ces différents types révèle aussi immédiatement la question de base de toute la discussion autour de l’hydrogène : 95 % de la production actuelle se compose d’hydrogène gris. Si on veut donc un jour ou l’autre arriver à une économie neutre en carbone, une gigantesque augmentation de l’échelle de production de l’hydrogène vert sera nécessaire.
Market design: l’œuf ou la poule
Un terme récurrent dans la discussion est le « market design ». L’UE doit établir des règles pour le marché interne de l’hydrogène, à défaut de quoi le secteur ne verra jamais le jour. Si une entreprise veut utiliser de l’hydrogène ou veut fabriquer des appareils pour des applications à l’hydrogène, elle doit savoir si le gaz est disponible et à quelles conditions. À l’inverse, les possibles producteurs d’hydrogène doivent savoir où se trouve le marché avant d’investir dans la production.
La répartition peut revêtir différentes formes : d’abord, il y a la distribution de l’hydrogène pur, sous forme gazeuse ou liquide sous pression. On peut aussi le transformer en hydrocarbures. Il peut s’agir de gaz, comme le méthane ou du liquide. Pour ce dernier, on pense au méthanol ou à différentes formes de carburants synthétiques. Dans une première phase, l’hydrogène peut également être injecté dans le réseau de gaz existant pour rendre les applications au gaz plus vertes.
Le secteur du gaz et du chauffage a la plus grande confiance dans ce domaine. Les compagnies de gaz européennes sont persuadées que les défis techniques sont maîtrisables. Un scénario avec différents types de gaz ou de mélanges n’est pas non plus quelque chose de nouveau pour elles. Les fabricants de matériel de chauffage ne voient pas non plus de gros problèmes. Les appareils au gaz de la génération actuelle conviennent déjà pour un mélange de gaz naturel et d’hydrogène. La génération suivante peut être compatible à l’hydrogène. Pour l’industrie du chauffage, il s’agit ici d’une approche « sans regrets ». Une chaudière a facilement une durée de vie de 20 à 25 ans. Cela signifie que bon nombre des appareils qui seront installés dans les années à venir fonctionneront encore en 2050, lorsque l’économie zéro carbone devra être une réalité. En passant dès aujourd’hui déjà à des chaudières compatibles à l’hydrogène, on prépare d’une manière simple ces installations à l’avenir. Dès que l’hydrogène vert sera disponible, elles pourront devenir neutre en carbone en un tournemain. Les propriétaires n’auront pas à se faire de soucis pour les frais de modernisation soudains. Dans une étape ultérieure, ils pourront ensuite opter pour des techniques plus efficaces d’un point de vue énergétique, comme les piles à combustible.
Cette transition exige toutefois un cadre réglementaire adapté au sein de l’UE. Ainsi la compatibilité à l’hydrogène des chaudières et brûleurs peut être reprise dans les exigences écodesign et reflétée dans le score du label énergétique. Un autre levier puissant est la réglementation en matière de performances énergétiques. Si on pouvait améliorer le score PEB en choisissant des appareils « H2-ready », cela aurait un impact clair sur le marché.
Par Alex Baumans
