L'Hydrogène

L’hydrogène aux couleurs de l’arc-en-ciel

Transition énergétique 26 Jul 2021 , par
La rédaction

L’hydrogène a le vent en poupe. Cette énergie devrait jouer un rôle clé majeur dans la transition énergétique en permettant de rendre plus verts certains secteurs comme l’industrie ou la mobilité lourde.  En témoignent les plans d’action massifs pour développer l’hydrogène annoncés en Europe : 7 milliards d’euros investis sur dix ans en France et même 9 milliards en Allemagne.

 

Pour tout comprendre sur l’hydrogène, partons de la base : c’est un élément naturel, le plus abondant dans l’univers et le plus léger du tableau périodique. L’hydrogène à l’état naturel est appelé hydrogène « blanc », mais il n’est que très rarement exploité par l’homme.  Ainsi, des procédés ont été mis au point pour en produire artificiellement, en combinant différentes sources d’énergies.

 

Ainsi existe-t-il de l’hydrogène « gris », « brun », « noir », « bleu », « jaune » ou « vert ». Les nuances de couleur reflètent l’impact environnemental propre à chaque procédé de fabrication. En effet, l’hydrogène que l’on produit n’est pas toujours vertueux écologiquement : en 2019 la France a produit 70 millions de tonnes d’hydrogène, mais la majorité de cette production était fabriquée à base d’énergies fossiles. Pour y voir plus clair, voici un tour d’horizon des différentes couleurs de l’hydrogène.

 

 

Vert : l’hydrogène le plus vertueux

L’hydrogène « vert » est produit grâce à un procédé appelé « électrolyse » de l’eau. Il consiste à faire passer de l’électricité dans l’eau pour casser ou dissocier les molécules d’oxygène des molécules d’hydrogène présentes dans les molécules H2O de l’eau. On parle d’hydrogène vert lorsque l’énergie utilisée pour effectuer l’électrolyse est renouvelable (d’origine hydraulique, éolienne, photovoltaïque…). Cette technique - bien qu’onéreuse – ne rejette pas de dioxyde de carbone.

L’hydrogène « vert » ne représente qu’environ 1% de la production totale d’hydrogène, mais c’est lui qui est appelé à se développer le plus dans les années à venir. C'est vers cet hydrogène « vert » que se concentrent aujourd'hui massivement les plans d’investissements et la recherche, en Allemagne, en France, aux Etats-Unis, afin de créer de véritables filières de production via l'électrolyse, dans l'espoir de décarboner l'industrie et les transports.

 

 

Jaune : l’hydrogène à partir de l’énergie nucléaire

L’hydrogène « jaune » utilise le même procédé que l’hydrogène « vert » à la différence que l’électrolyse de l’eau se fait à partir d’électricité nucléaire.

 

 

Gris : l’hydrogène le plus courant

On parle d’hydrogène « gris » pour désigner l’hydrogène produit à partir de combustibles fossiles, sans captage de gaz à effet de serre. Extrêmement polluant – environ 10 kg de CO2   rejeté par kg d’hydrogène produit -, l’hydrogène gris est produit en cassant des molécules de méthane avec de la vapeur d’eau. On parle alors de « reformage à la vapeur ». Cette hydrogène d’origine fossile est aujourd’hui le moins onéreux et de loin le plus répandu – 95% de la production mondiale d’hydrogène. En France, on estime que la production d'hydrogène génère 3% des émissions de CO2 du pays.

 

 

Bleu : de l’hydrogène gris mais avec captage et stockage du CO2

L’hydrogène « bleu » est une variante du « gris ». Le procédé de production est le même : le reformage à la vapeur. Mais à la différence près que les gaz à effet de serre ne sont pas relâchés dans l’atmosphère. Le captage et le stockage dans le sol du CO2 permettent de réduire l’empreinte carbone de l’hydrogène « bleu ». Mais celui-ci n’est pas totalement neutre car 10 à 20% du CO2 rejeté ne peut être capté. On parle donc plutôt d’hydrogène bas carbone.

 

Brun et noir : les hydrogènes les plus polluants

L’hydrogène « brun » est produit en transformant un charbon appelé lignite en gaz. Ce traitement thermique sous pression et à température élevée – plus de 700°C - crée un gaz de synthèse, le syngas, qui est un mélange de monoxyde de carbone, d’hydrogène, de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone. Par reformage à la vapeur on extrait du dihydrogène de ce syngas. L’hydrogène « noir » quant à lui est produit de la même façon, mais à partir de charbon bitumineux. La production d’hydrogène « brun » ou « noir » est un procédé extrêmement polluant puisque que les gaz à effet de serre ne peuvent être réutilisés et sont relâchés dans l’atmosphère.

 

 

🔔 Que ce soit au sein des structures publiques ou de l’économie sociale et solidaire (ESS), l’hydrogène est de plus en plus plébiscitée et bénéficie d’une perspective de développement importante.

 

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