Hydrogène énergie verte

L’hydrogène fait de plus en plus parler de lui. Serait-il une solution pérenne aux enjeux de la transition énergétique ?

En 2018, la consommation mondiale d’hydrogène était estimée à 74 millions de tonnes, soit 0,4% de la consommation mondiale d’énergie. Pourtant, ce vecteur énergétique représente certainement une solution d’avenir, notamment en tant que substitut possible aux hydrocarbures.

Issu à 95% du gaz naturel actuellement, l’hydrogène est principalement utilisé pour la production d’ammoniac (engrais) et de méthanol, ainsi que pour le raffinage des produits pétroliers (carburants et bio-carburants).

L’hydrogène a la capacité d’être converti en électricité, en chaleur ou en force motrice. Ces atouts sont donc particulièrement intéressants pour répondre aux enjeux de la transition énergétique :

  • Sa combustion produit une forte quantité d’énergie (environ 3 fois plus que l’essence à poids équivalent)
  • C’est un gaz abondant sur Terre sous forme combinée d’atomes (eau, hydrocarbures,…), même s’il n’existe pas à l’état naturel
  • Sa combustion ne génère pas de CO2 lorsqu’il est issu de sources renouvelables
  • Il est stockable et peut ainsi constituer une solution très intéressante de stockage de l’électricité sur de longues durées.

Décarbonner le secteur des transports

Il est possible de produire de l’hydrogène « vert » (ou décarboné) par électrolyse en utilisant de l’eau et de l’électricité « verte » (produite à base d’énergies renouvelables). Ceci permettrait de décarbonner le secteur des transports ou encore pallier la variabilité de la production de certaines énergies renouvelables grâce à sa capacité de stockage.

Il y a donc quelques limites à l’expansion de l’hydrogène énergie :

  • Sa compression en vue de son stockage nécessite des quantités d’énergie importantes en raison de sa faible densité
  • Sa faible densité complique son transport, qui est moins performant que celui du pétrole ou du gaz, par exemple. Il faut donc le produire à proximité (< 100 km) du lieu d’utilisation.
  • Des coûts élevés, notamment pour le procédé de production d’électrolyse de l’eau
  • Son utilisation grand public dans les transports nécessite la mise en place d’un réseau de stations à hydrogène qui requiert des investissements lourds, en l’état actuel.

Son exploitation étant relativement récente, on peut toutefois s’attendre à des avancées technologiques dans les prochains temps qui permettront de lever les freins à l’utilisation de l’hydrogène énergie.

Fiche technique de l'ADEME

Thématiques associées :
Biocarburants Hydroélectricité