L’hydrogène vert s’impose progressivement comme une solution clé de la transition énergétique mondiale. Ce gaz décarboné, produit par électrolyse de l’eau, offre en effet un potentiel considérable pour réduire les émissions de carbone dans de nombreux secteurs, en particulier ceux de l’industrie, du transport et de la production d’électricité. En France, ainsi que dans d’autres pays européens, le développement de la filière hydrogène vert s’inscrit dans une stratégie de déploiement des énergies renouvelables visant à remplacer peu à peu les sources d’énergie fossiles et solutions traditionnelles telles que le nucléaire ou le gaz naturel.
Pour mieux comprendre les tenants et aboutissants de cette alternative, analysons les différentes applications de l’hydrogène vert dans le secteur de l’énergie. Abordons également les défis et les opportunités liés à la production, au stockage et au transport de ce gaz, ainsi que les perspectives d’intégration de celui-ci dans le réseau énergétique européen.
La production de l’hydrogène vert : un procédé décarboné
En tant que gaz décarboné, l’hydrogène vert est de plus en plus sollicité pour répondre aux enjeux énergétiques et climatiques. En effet, la production d’hydrogène vert s’effectue principalement par électrolyse de l’eau, un procédé qui utilise l’électricité pour séparer l’eau en hydrogène et oxygène. L’énergie employée provient donc toujours de sources d’énergie renouvelable, ce qui garantit un faible impact environnemental et une émission de carbone considérablement réduite.
Comparé aux autres types d’hydrogène, comme l’hydrogène gris (produit à partir de gaz naturel) ou l’hydrogène bleu (produit avec captage et stockage du CO2), l’hydrogène vert se distingue par son caractère décarboné et son potentiel d’intégration. En outre, le développement de l’hydrogène vert est étroitement lié à l’expansion des énergies renouvelables, telles que l’énergie éolienne et solaire. Ce sont ces sources d’électricité qui permettent effectivement d’alimenter les électrolyseurs de manière durable et écologique, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre.
Hydrogène décarboné: une solution prometteuse pour les collectivités
L’hydrogène décarboné se présente comme une solution prometteuse pour l’industrie mais aussi pour les collectivités. C’est tout l’objet des pages de ce livre blanc.
Tout ceci explique pourquoi les pays européens, dont la France, ont mis en place des stratégies nationales et des plans d’investissement visant à soutenir la production d’hydrogène vert et à renforcer leur indépendance énergétique.
Le stockage et le transport de l’hydrogène vert
Le stockage et le transport de l’hydrogène vert représentent des défis majeurs pour son intégration dans le réseau énergétique européen. Toutefois, les solutions techniques sont en constante évolution et permettent une meilleure utilisation de ce gaz décarboné dans différents secteurs de l’économie.
Les solutions pour le stockage
Le stockage de l’hydrogène vert est crucial pour assurer la flexibilité et la continuité de la fourniture d’énergie. Les centrales électriques à base d’hydrogène, par exemple, nécessitent un stockage efficace pour répondre aux fluctuations de la demande en électricité et compenser l’intermittence des sources d’énergie renouvelables. Les solutions de stockage souterrain, telles que les cavités salines ou les formations géologiques, offrent aussi un potentiel intéressant pour stocker de grandes quantités d’hydrogène vert sur de longues périodes, permettant ainsi de garantir une production d’électricité stable et décarbonée.
Les infrastructures de transport
Concernant le transport de l’hydrogène vert, en particulier dans le secteur de l’énergie, il est bien entendu essentiel de disposer d’infrastructures adaptées pour acheminer celui-ci vers les sites de production d’électricité, tels que les centrales ou les piles à combustible. Les pipelines dédiés à l’hydrogène et les adaptations des réseaux de gaz naturel existants semblent être des solutions prometteuses pour assurer un transport efficace et à faible coût de l’hydrogène vert vers les installations de production d’énergie.
Les stratégies nationales pour le financement du stockage et du transport
La France et d’autres pays européens ont élaboré des stratégies nationales pour le développement et le déploiement des infrastructures de stockage et de transport de l’hydrogène vert, spécifiquement dans le secteur de l’énergie. Ces dernières sont soutenues par des investissements publics et privés, parfois pour plusieurs milliards d’euros, qui visent à accélérer la mise en place de ces infrastructures et à réduire les coûts associés.
Plusieurs projets pilotes et initiatives de recherche sont en cours pour développer de nouvelles technologies de stockage et de transport, et pour optimiser l’utilisation de l’hydrogène vert dans la production d’électricité et d’autres applications énergétiques. C’est notamment le cas au sein de l’entreprise Lhyfe, qui développe des solutions pour la production d’hydrogène vert à partir d’énergies renouvelables. Elle a par exemple lancé un projet de ferme éolienne en Vendée, qui produit de l’hydrogène vert par électrolyse de l’eau via l’électricité éolienne.
Il en va de même avec le projet GRHYD, à Dunkerque, qui, sous l’impulsion d’Engie, souhaite entre autres démontrer la faisabilité de l’injection d’hydrogène vert dans les réseaux de distribution de gaz naturel pour les applications résidentielles, industrielles et de transport.
Les applications de l’hydrogène vert dans le secteur de l’énergie
L’hydrogène vert, produit par électrolyse de l’eau à partir d’énergies renouvelables, offre un potentiel considérable pour diverses applications dans le secteur de l’énergie, en plus de soutenir la transition énergétique et de contribuer à la réduction des émissions de carbone. Voici quelques-unes des principales applications.
La production d’électricité
L’hydrogène vert peut bien sûr être utilisé comme combustible dans les turbines à gaz ou les piles à combustible pour générer de l’électricité décarbonée. Ces technologies permettent de l’intégrer dans le réseau électrique existant, offrant une solution flexible et propre pour répondre à la demande en électricité, et ce, en complément des sources d’énergie renouvelable et nucléaire.
C’est entre autres le but du projet H2V Industry, basé à Port-Jérôme en France, qui vise à produire de l’hydrogène vert à grande échelle pour alimenter différentes applications, dont la production d’électricité.
Le stockage d’énergie
Comme nous l’avons vu précédemment, l’hydrogène vert peut aussi servir de vecteur énergétique pour stocker l’énergie excédentaire produite par les sources renouvelables, comme l’énergie éolienne et solaire, en particulier lorsqu’elles sont disponibles en abondance. Ce stockage permet de pallier l’intermittence desdites énergies renouvelables et de libérer de l’électricité lors des périodes de forte demande.
Le projet européen HyDeal Ambition réunit d’ailleurs 30 industriels pionniers de l’énergie en Europe pour réfléchir à cette question, parmi d’autres.
Les systèmes de chauffage
L’hydrogène vert a l’avantage de pouvoir être mélangé avec du gaz naturel ou de le remplacer complètement dans les réseaux de gaz existants, et ce, pour alimenter les systèmes de chauffage résidentiels et industriels. Cette approche contribue à la décarbonation du secteur en réduisant les émissions de gaz à effet de serre.
Afin d’intégrer l’hydrogène vert dans les systèmes de chauffage, plusieurs initiatives ont été lancées, à l’image du projet GRHYD d’Engie, dont nous avons parlé des spécificités plus haut.
Le transport
Enfin, l’hydrogène vert peut être utilisé comme carburant pour les véhicules électriques à piles à combustible, tels que les voitures, les bus, les camions ou les trains. Ces derniers ont pour principal intérêt de ne produire aucune émission de gaz à effet de serre lors de leur fonctionnement, sans parler de leur autonomie généralement supérieure à celle des véhicules électriques à batteries.
En France, on peut par exemple citer le projet Hynamics, une filiale d’EDF, qui se penche sur la problématique de l’alimentation des transports en commun et des flottes de véhicules utilitaires.
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