La France fait face à un ambitieux projet : celui d’atteindre zéro émission nette de carbone en 2050. D’ici 2030, l’objectif est de diviser par deux les émissions de CO2 dans l’industrie. Le secteur des transports doit également évoluer pour s’emparer de la problématique des énergies décarbonées. Pour concrétiser ce plan, la France doit faire appel à de nouvelles technologies de ruptures, dont l’hydrogène décarboné.
L’état des lieux de l’hydrogène vert est encourageant, bien que sa fabrication reste encore marginale. À l’heure actuelle, l’essentiel de la production d’hydrogène au niveau mondial émet du CO2. Seul 1 % de l’hydrogène produit chaque année s’avère décarboné. Après avoir défini la notion d’hydrogène écologique, dressons le bilan de son utilisation en France. Ensuite, attelons-nous sur la stratégie nationale visant à développer cette énergie tant vantée par le pouvoir exécutif.
Qu’est-ce que l’hydrogène décarboné ?
L’hydrogène est une source d’énergie utilisée de longue date, principalement dans l’industrie pétrolière et chimique. En France, rien que dans le secteur industriel, la consommation d’hydrogène représente environ 900 000 tonnes par an. Toutefois, la fabrication d’hydrogène nécessite l’utilisation d’énergies fossiles. Cela équivaut chaque année à plusieurs millions de tonnes d’émissions de carbone.
Hydrogène vert : une énergie sans carbone
Comme son nom l’indique, l’hydrogène décarboné ou vert n’émet pas de CO2, tant dans sa production que dans son utilisation. Pour obtenir de l’hydrogène écologique, les fabricants utilisent le principe d’électrolyse de l’eau. Grâce à l’électricité, ils décomposent les molécules d’H2O afin d’en extraire l’hydrogène.
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.
La production d’hydrogène écologique par électrolyse de l’eau
Pour autant, la notion d’hydrogène décarboné dépend d’où provient l’électricité. À l’heure actuelle, les électricités bas carbone et renouvelable demeurent encore peu développées. Par ailleurs, les coûts de production d’hydrogène par électrolyse coûtent encore trop cher par rapport à la méthode traditionnelle, le vaporeformage du gaz naturel. Ce dernier, considéré comme une énergie de transition, rejette du CO2 dans l’atmosphère.
À ce stade, l’électrolyse de l’eau est le moyen de fabrication le plus sain en termes d’émission de carbone. La France l’a bien compris, puisqu’avec 6 % des volumes de production par électrolyse, elle est le pays qui utilise le plus ce procédé.
Pourquoi l’hydrogène vert représente-t-il une solution d’avenir ?
L’importance de l’hydrogène zéro CO2 dans le monde de demain demeure évidente. Cette énergie est totalement propre et ne rejette que de la vapeur d’eau. D’autre part, il s’agit d’une énergie renouvelable continue. Ce qui n’est pas le cas des énergies solaires ou éoliennes. Par ailleurs, ces solutions s’avèrent difficiles à stoker lorsqu’il existe un surplus d’énergie. L’hydrogène décarboné, lui, peut être stocké massivement, sur de longues périodes.
Une stratégie forte pour faire de la France un leader de l’hydrogène vert
Dès septembre 2020, la France a présenté un plan de stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné. Celui-ci fait suite à un premier plan hydrogène, daté de 2018. Durant ce laps de temps, l’État a soutenu financièrement la filière.
L’hydrogène décarboné, un axe prioritaire d’investissement pour la France
Le pays a choisi d’axer ses investissements dans le développement de l’hydrogène décarboné pour diverses raisons. Comme évoqué précédemment, l’hydrogène procure de nombreuses solutions pour décarboner plusieurs secteurs et créer des emplois. De plus, le développement rapide de la filière promet de retrouver une souveraineté énergétique. Enfin, un hydrogène écologique et français valorise les atouts du pays dans la compétition énergétique mondiale.
Les objectifs de la stratégie nationale pour l’hydrogène décarboné
Le développement de l’hydrogène vert constitue une opportunité d’accélérer la transition écologique et également de créer une nouvelle filière industrielle sur l’ensemble du territoire. La stratégie repose sur trois objectifs concrets :
- installer un nombre suffisant d’électrolyseurs pour accentuer la décarbonation de l’énergie ;
- développer une mobilité écologique, en particulier pour les véhicules lourds ;
- créer des emplois grâce à une nouvelle filière industrielle.
9 milliards d’euros d’investissement pour accompagner la recherche, l’innovation et le développement de la filière hydrogène
En septembre 2022, la Première ministre Élisabeth Borne a renforcé l’engagement national pour développer les technologies d’avenir, dont fait partie l’hydrogène décarboné. Elle a ainsi annoncé un investissement immédiat de 2,1 milliards d’euros pour soutenir le développement de la filière en France. D’ici à 2030, l’État s’engage au total à investir 9 milliards d’euros.
D’ailleurs, la Première ministre a rappelé que la stratégie hydrogène entre dans un cadre européen. Au total, 15 États européens, dont la France, ont porté un Projet important d’intérêt commun (PIIEC) en vue de rechercher, développer et déployer des technologies liées à l’hydrogène décarboné.
L’industrie et les transports, deux secteurs prioritaires pour le développement de l’hydrogène décarboné
La stratégie nationale sur l’hydrogène écologique est axée sur deux priorités :
- décarboner l’ensemble du secteur industriel ;
- développer une mobilité lourde à l’hydrogène décarboné.
L’hydrogène vert pour décarboner l’industrie
La France se fixe un objectif ambitieux d’installer 6,5 GW d’électrolyseurs sur le territoire d’ici à 2030. Avant tout, cela permettra d’utiliser l’hydrogène en tant qu’intrant de substitution au charbon et au gaz naturel dans certains segments industriels.
Citons la sidérurgie, pour la production d’acier. La chimie peut également utiliser l’hydrogène décarboné pour produire des engrais ou du nylon. Cette innovation énergétique sera aussi importante dans le secteur du raffinage, pour désulfurer les carburants. Enfin l’hydrogène zéro CO2 pourra participer à la fabrication de carburants synthétiques dont les émissions de gaz à effet de serre sont nulles.
Le développement d’une mobilité lourde à l’hydrogène décarboné
Les technologies à base d’hydrogène offrent une capacité de stockage énergétique conséquente et complémentaire avec celles des batteries électriques. Cela répond aux besoins plus importants de la mobilité lourde, tant sur le point de l’autonomie que sur celui de la puissance motrice. Les principaux transports visés par une introduction massive d’hydrogène écologique sont :
- les véhicules utilitaires légers ;
- les poids lourds ;
- les bus ;
- les bennes à ordures ménagères ;
- les trains régionaux et interrégionaux situés en zone non électrifiée.
Le secteur de l’aviation n’est pas en reste, avec deux utilisations principales de l’hydrogène zéro CO2 :
- une utilisation directe pour la propulsion à l’hydrogène ;
- une utilisation pour produire des carburants synthétiques.
Adapter la stratégie de l’hydrogène écologique au contexte de la crise énergétique
Le début de la décennie 2020 est marqué par une crise énergétique majeure, notamment due à la pandémie de COVID-19 et la guerre d’Ukraine. Dans ce contexte, le ministre délégué chargé de l’Industrie, Roland Lescure, a annoncé une mise à jour de la stratégie nationale hydrogène.
Tout d’abord, la France souhaite mutualiser la production énergétique dans des écosystèmes territoriaux dédiés, les « hubs d’hydrogène ». Ces endroits associeront fabrication et consommation d’hydrogène, dans le but de mieux structurer la filière. À long terme, cela permettra d’abaisser les coûts, ainsi que de favoriser une industrie décarbonée.
Par ailleurs, le ministre a évoqué le besoin d’accélérer le développement de l’électrolyse sur le territoire. Enfin, la stratégie devra également prévoir une maîtrise des équipements liés à l’hydrogène écologique. Ce afin de placer la France en position favorable sur un marché mondial en croissance rapide. La stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène vert va connaître des actualisations régulières, probablement semestrielles.
Nous vous recommandons ces autres pages :
