Ces derniers mois, l’hydrogène vert est présenté comme un remède miracle au réchauffement climatique. À la différence d’autres formes d’énergie, il permettrait d’avoir un impact considérablement bénéfique sur l’effet de serre. Dans quelle mesure l’hydrogène vert, exploité avec d’autres énergies vertes, peut-il devenir un véritable atout pour la transition énergétique ? Mérite-t-il vraiment son qualificatif de carburant du futur ? Éléments de réponse !
L’hydrogène, un gaz naturel à redécouvrir
Les 4 différents types d’hydrogène
Aujourd’hui, 95 % de l’hydrogène est fabriqué à partir de sources d’énergies fossiles. Au total, 4 différents types d’hydrogène se distinguent.
– L’hydrogène gris produit à partir de vaporeformage du méthane
– L’hydrogène noir produit à partir de sources fossiles
– L’hydrogène jaune produit à partir d’énergie nucléaire
– L’hydrogène vert ou hydrogène propre produit à partir d’énergies renouvelables.
L’hydrogène dans l’univers
L’hydrogène est le gaz le plus léger de tout l’univers : un litre de ce gaz ne pèse que 90 mg à pression atmosphérique, il est donc environ 11 fois plus léger que l’air que nous respirons. L’hydrogène est aussi l’élément chimique le plus abondant dans l’univers. On le trouve notamment dans la composition du Soleil, des étoiles et des planètes gazeuses. Sur la Terre, certaines émanations d’hydrogène naturel ont été observées. Néanmoins, ces émanations de gaz naturel ne sont pas exploitables en quantités significatives et à des coûts compétitifs.
Hydrogène : modes et coûts de production
Il existe trois procédés pour fabriquer de l’hydrogène :
- Le reformage du gaz naturel par de la vapeur d’eau surchauffée. On parle alors de vaporeformage ou de reformage à la vapeur.
- Un autre procédé est la gazéification du charbon de bois. Ce dernier est composé principalement de carbone et d’eau. Brûlé dans un réacteur à très haute température (entre 1 200 et 1 500 °C), le bois libère des gaz qui vont alors se séparer et se reformer pour obtenir, d’un côté, du dihydrogène (H2) et, de l’autre, du monoxyde de carbone (CO).
- L’hydrogène peut aussi être fabriqué à partir de l’électricité, par l’électrolyse de l’eau. Il s’agit de décomposer l’eau (H2O), en dioxygène (O2), d’un côté, et en dihydrogène (H2) de l’autre à l’aide d’un courant électrique.
Coût de production de l’hydrogène
L’hydrogène produit aujourd’hui par vaporeformage du méthane coûte environ 1,5€/kg d’H2 à la sortie de l’usine, soit le triple du prix du gaz naturel. L’hydrogène issu de l’électrolyse revient aujourd’hui à un coût 4 fois supérieur. En conséquence, il ne représente qu’1% de la production française.
Transport de l’hydrogène
L’hydrogène est un gaz : pour être transporté, il doit être stocké sous forme liquide. Pour le liquéfier, il est nécessaire de le compresser (700 bar) ou de le refroidir (-252,87°C). Aujourd’hui, la majeure partie des constructeurs automobiles ont retenu la solution du stockage sous forme gazeuse à haute pression. Cette technologie permet de stocker la quantité d’hydrogène nécessaire à une voiture alimentée par une pile à combustible pour parcourir de 500 à 600 km entre chaque plein.
Hydrogène vert et piles à combustible : une alternative écologique ?
L’utilisation de l’hydrogène en tant que vecteur d’énergie est, de l’avis de nombreux experts, susceptible d’ouvrir de larges perspectives dans le monde de l’énergie. La pile à combustible, qui produit de l’électricité en étant alimentée par un combustible comme l’hydrogène, est à la base de ces techniques d’avenir.
Le principe de l’électrolyse
Dans une pile à combustible, le principe de l’électrolyse permet d’exploiter l’oxygène et l’hydrogène pour produire de l’électricité et de la chaleur qui ne rejettent que de l’eau. Cette énergie est générée tant que la pile est alimentée.
Les piles à combustible peuvent donc être utilisées comme une alternative écologique aux moteurs à combustion classiques dans les véhicules.
L’hydrogène et la technologie des piles à combustible peuvent considérablement aider les régions et les villes à relever les défis de réduction de gaz à effet de serre.
La pile à combustible à usage des drones
La pile à combustible dédiée aux drones devient un atout par sa rapidité de recharge (15 min) et son autonomie. De plus, le poids des batteries n’est plus nécessaire puisque la seule énergie stockée reste l’hydrogène.
En 2020, 1 kilo d’hydrogène vert coûtait une quinzaine d’euros et permettait de produire environ 33 kWh d’électricité.
Une nouvelle ère pour l’énergie verte
Dans tous les secteurs du transport et de l’énergie, de nombreuses applications sont déjà prêtes à être déployées. Ces déploiements successifs prouvent que cette nouvelle technologie représente une solution viable et pratique pour l’avenir.
L’hydrogène vert peut devenir une pièce maîtresse de notre avenir énergétique et recèle un immense potentiel : il renferme trois fois plus d’énergie que le pétrole et quatre fois plus que le charbon.
En tant que vecteur énergétique le plus polyvalent, l’hydrogène vert peut répondre à tous les besoins. Il peut également être produit localement et garantir un approvisionnement sûr pour l’avenir.
“Lorsqu’une chose évolue, tout ce qui est autour évolue de même.” Paulo Coelho / L’Alchimiste
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