L’utilisation de l’hydrogène vert dans l’industrie : un enjeu de taille

L’hydrogène vert suscite un intérêt croissant dans le secteur industriel français. En effet, il représente une solution prometteuse pour accompagner la transition énergétique vers un modèle décarboné et écologique. L’utilisation de cette alternative dans la production d’électricité, notamment grâce aux piles à combustible, constitue donc un axe de développement majeur pour les entreprises du secteur énergétique. Dans les années à venir, l’hydrogène vert devrait ainsi s’insérer pleinement dans la stratégie de décarbonation de l’industrie, à travers des usages diversifiés : mobilité, stockage d’énergie, substitution aux énergies fossiles, etc.

Mais alors, que peut-on espérer concrètement de l’utilisation de l’hydrogène vert dans les secteurs concernés ? De l’industrie chimique aux domaines de la sidérurgie et de la métallurgie, en passant par la fabrication du verre et de la céramique ou la production d’électricité, on fait le point sur le possible futur visage de l’industrie en France.

Quelle utilisation de l’hydrogène vert dans l'industrie ?-1

Industrie chimique et hydrogène vert

L’une des premières applications de l’hydrogène vert concerne l’industrie chimique, et plus particulièrement tout ce qui concerne la synthèse de l’ammoniac, un composant essentiel à la production d’engrais azotés et d’autres produits. Actuellement, celui-ci utilise un procédé issu du gaz naturel, qui a pour effet de contribuer considérablement aux émissions de carbone. Or, en favorisant l’hydrogène vert, obtenu par électrolyse de l’eau, il est possible d’inverser la tendance et d’obtenir une production d’ammoniac plus verte.

Bien sûr, l’hydrogène vert peut aussi être utilisé pour la production d’hydrocarbures de synthèse, comme le méthanol et les oléfines, deux des éléments clés de l’industrie chimique. En combinant l’hydrogène vert avec du CO2 capturé lors de procédés tels que la méthanation ou la synthèse Fischer-Tropsch, il est possible de décarboner ces filières et de créer des produits chimiques plus respectueux de l’environnement.

N’oublions pas malgré tout que l’intégration de l’hydrogène vert dans l’industrie chimique présente plusieurs défis, aussi bien techniques qu’économiques. Cependant, il y a bon espoir que les avancées technologiques et les projets de recherche en cours, soutenus par des politiques publiques et des entreprises engagées, offrent de belles perspectives à plus ou moins court terme.

 

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.

 

L’hydrogène vert pour l’industrie sidérurgique et métallurgique

L’intégration de l’hydrogène vert dans la sidérurgie et la métallurgie représente aussi une étape importante de la transition énergétique et de la décarbonation de l’industrie. Effectivement, ces secteurs sont traditionnellement très dépendants des énergies fossiles, ce qui explique pourquoi ils sont à l’origine d’importantes émissions de carbone.

L’utilisation de l’hydrogène vert dans le procédé de réduction direct du minerai de fer permet ainsi de produire de l’acier décarboné. Ce procédé consiste notamment à remplacer le gaz naturel, généralement utilisé comme agent réducteur, par l’hydrogène vert produit via électrolyse de l’eau. En réagissant avec les oxydes de fer, ce dernier produit alors du fer réduit sans émettre de CO2.

Bien entendu, l’introduction et la généralisation de cette alternative énergétique dans les procédés de sidérurgie et de métallurgie offriraient un potentiel significatif de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Il faut dire que la production d’acier représente actuellement entre 7 et 9 % des émissions mondiales de CO2. L’adoption de l’hydrogène vert dans toutes les usines permettrait donc de progresser significativement vers une industrie plus respectueuse de l’environnement et conforme aux objectifs climatiques internationaux.

Plusieurs entreprises et structures de recherche travaillent sur l’intégration de l’hydrogène vert dans les procédés sidérurgiques et métallurgiques. C’est par exemple le cas du projet européen H2Future, qui vise à développer une technologie d’électrolyse de l’eau à grande échelle destinée à la sidérurgie. En France, GreenSteel ambitionne également de créer un complexe sidérurgique entièrement basé sur l’hydrogène vert et les énergies renouvelables.

Quelle utilisation de l’hydrogène vert dans l'industrie ?-2

L’utilisation de l’hydrogène vert dans le secteur du verre et de la céramique

S’il y a bien un autre secteur de l’industrie qui peut profiter de l’hydrogène vert, c’est sans doute celui du verre et de la céramique, qui dépend fortement, lui aussi, des énergies fossiles pour la production d’énergie thermique. Effectivement, au cours des procédés de fabrication, les fours industriels consomment de grandes quantités d’énergie thermique, généralement produite par la combustion de gaz naturel ou d’autres combustibles polluants. Par conséquent, l’hydrogène vert peut être utilisé comme alternative décarbonée pour alimenter lesdits fours et réduire les émissions de gaz à effet de serre associées.

De plus, l’utilisation de l’hydrogène vert comme source d’énergie thermique présente des avantages en termes de rendement et de qualité de la combustion, entre autres parce qu’il permet de réduire les pertes d’énergie et d’ainsi optimiser les performances des fours.

En France, plusieurs projets sont en cours pour appliquer l’hydrogène vert dans le secteur du verre, comme c’est le cas avec l’entreprise AGC Glass Europe, à Boussois, qui, grâce à un four à hydrogène vert, ambitionne d’ici 2030 à réduire de 30 % ses rejets de carbone, de 20 % sa consommation d’énergie et de 15 % sa consommation d’eau.

Produire de l’électricité avec l’hydrogène vert

L’industrie de l’électricité est sans nul doute l’une des premières intéressées par la production et le déploiement de l’hydrogène vert. Plusieurs stratégies visent d’ailleurs à l’intégrer dans le mix énergétique pour répondre aux enjeux du secteur tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre.

Par exemple, l’hydrogène vert peut être utilisé comme source d’énergie pour produire de l’électricité dans des piles à combustible ou des centrales électriques à hydrogène. Ces technologies permettent en effet de convertir l’énergie de l’hydrogène en électricité sans émissions de CO2. À noter que les piles à combustible, en particulier les piles à membrane échangeuse de protons (PEMFC), sont particulièrement adaptées à une utilisation dans les véhicules électriques à hydrogène et les systèmes de production d’électricité décentralisés.

De même, il convient de préciser que l’hydrogène vert offre une solution de stockage et d’énergie à long terme et à grande échelle, contribuant de ce fait à la flexibilité et à la résilience des réseaux électriques. En période de surplus d’énergies renouvelables, l’électricité excédentaire peut ainsi être utilisée pour produire de l’hydrogène vert par électrolyse. Après avoir été stocké, ce dernier peut ensuite être reconverti en électricité lors des périodes de forte demande ou de faible production pour permettre de stabiliser le réseau.

La France soutient par ailleurs plusieurs projets visant à intégrer l’hydrogène vert dans la production d’électricité. Parmi eux, Hynamics, lancé par EDF, vise à développer des solutions pour répondre aux besoins énergétiques des entreprises et des territoires. Dans le reste du monde, d’autres projets sont également en cours, tels que le Green Hydrogen Catapult, qui se concentre sur l’accélération du développement et de la commercialisation de l’hydrogène vert à des fins énergétiques, y compris pour la production d’électricité.

En conclusion, l’hydrogène vert se révèle être une solution clé pour la décarbonation et la transition énergétique des divers secteurs industriels. Grâce à ses propriétés et à sa flexibilité, celui-ci a un fort potentiel pour révolutionner la production d’électricité et les divers procédés industriels inhérents à la chimie, la sidérurgie, la métallurgie ou encore la production du verre.

Nous vous recommandons ces autres pages :

S’inscrire à la newsletter

Restez informé de l'actualité du secteur

S’inscrire