Hydrogène : un enjeu crucial pour la transition climatique

En 1874, dans son célèbre roman L’île mystérieuse, Jules Verne prophétise l’avènement de l’hydrogène en réponse à l’épuisement du charbon : « Je crois que l’eau sera un jour employée comme combustible, que l’hydrogène et l’oxygène, qui la constituent, utilisés isolément ou simultanément, fourniront une source de chaleur et de lumière inépuisables et d’une intensité que la houille ne saurait avoir. » 145 ans plus tard, alors que l’urgence climatique n’a jamais été aussi pressante, ce vecteur d’énergie est au cœur de toutes les attentions et jouit d’une accélération sans précédent.

La frugalité carbone : un objectif mondial

Dans le prolongement des Accords de Paris, la Commission Européenne s’est fixé un objectif de compensation de ses émissions de CO2 à horizon de 2050. Cet objectif passe nécessairement par la création d’une filière de production et de distribution d’énergie décarbonée. La frugalité en carbone est devenue un axe fort de la politique économique en Europe et de par le monde. Si le vieux continent semble avoir un temps d’avance, la Chine a annoncé en septembre dernier des objectifs ambitieux de neutralité carbone à horizon 2060, et, aux Etats-Unis, le candidat élu Joe Biden a déjà dévoilé son intention de réintégrer les Accords de Paris.

L’hydrogène, un atome à fort potentiel vert

L’atome d’hydrogène est l’élément chimique le plus léger et le plus simple, constitué d’un seul électron et d’un proton. C’est pourtant le meilleur des combustibles et la source d’énergie du soleil et des étoiles : l’hydrogène représente plus de 90% de la masse du soleil et près de 75% de la masse de notre galaxie. Sa faible densité et donc son évaporation expliquent que, sur Terre, l’hydrogène est surtout présent de manière recombinée dans l’eau et les hydrocarbures.

Deux sources principales de production d’hydrogène existent, le reformage d’hydrocarbures et l’électrolyse de l’eau. La première solution est la plus répandue aujourd’hui mais génère du gaz carbonique lors de la combustion. La seconde permet de produire de l’hydrogène « vert », si tant est que l’électricité utilisée pour l’électrolyse de l’eau soit elle-même produite à partir d’énergies renouvelables.

La nécessaire création d’un écosystème

L’hydrogène « vert » est un élément central de la stratégie climat de la Commission Européenne. Le plan hydrogène se déploie en trois phases sur la période 2020-2030 et vise à décarboner une majorité des processus industriels et de transport. C’est en adoptant une approche que le choix de l’hydrogène prend tout son sens. En effet, la production d’hydrogène par électrolyse, puis son utilisation dans les piles à combustible comme générateur d’électricité réduit le rendement de cette source d’énergie par rapport à celle des énergies fossiles. Mais, combinée à des énergies renouvelables comme le solaire ou l’éolien, l’hydrogène permet de stocker et différer l’utilisation de l’énergie, améliorant ainsi le rendement du système dans son ensemble. Le développement des piles à combustibles va également permettre d’augmenter significativement l’autonomie des véhicules électriques, avec un temps de chargement comparable à celui d’un véhicule à combustion.

L’enjeu est donc la création d’un écosystème holistique et d’une chaîne de valeur : producteurs d'hydrogène, services aux collectivités, industriels de l'automobile et du ferroviaire et émergence de nouveaux entrants.

Il semblerait donc que Jules Verne ait vu juste sur le potentiel de l’hydrogène. Mais si les naufragés de L’île mystérieuse ont pu s’échapper à temps avant l’explosion de l’île, il n’est point d’autre issue pour l’humanité que d’apprendre à dompter le climat et l’impact de nos actions sur notre écosystème. Face à l’urgence climatique, l’hydrogène s’impose comme un vecteur d’avenir pour la transition énergétique.

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