TECHNOLOGIE
L’hydrogène est un abondant vecteur d’énergie qui peut être produit et consommé sans émettre de dioxyde de carbone ou d’autres gaz à effet de serre. Les caractéristiques spécifiques de l’hydrogène, à savoir sa légèreté, sa non-toxicité, sa réactivité et sa propreté, font de la molécule un candidat idéal pour permettre aux pays d’atteindre leurs objectifs de réduction nette des émissions, en particulier en ce qui concerne les processus industriels difficilement accessibles par l’électrification.
Car l’hydrogène n’est pas présent sous sa forme pure sur notre planète, l’élément doit être extrait d’autres molécules tels que l’eau via un processus d’électrolyse, lui aussi gourmand en énergie. Aujourd’hui, la majorité de l’hydrogène consommé dans le monde est produit à base d’énergies non-renouvelables, tels que le charbon et le gaz naturel. On parle alors d’hydrogène “gris”. Afin d’être qualifié de “vert”, l’hydrogène doit être généré en utilisant de l’électricité produite de manière renouvelable. L’hydrogène peut être ensuite utilisé comme source d’énergie propre via des piles à combustible, ne générant que de l’eau comme sous-produit.
Dans le secteur du bâtiment, l’hydrogène pourrait être intégré aux réseaux de gaz naturel existants mais aussi produit localement afin de créer des bâtiments 100% autonome en énergie. Dans ce cas, l’hydrogène peut être utilisé comme une source de stockage d’énergie, telle une batterie. En effet, le processus d’électrolyse nécessaire pour produire de l’hydrogène peut être effectué lorsque un bâtiment produit plus d’électricité via ses panneaux solaires qu’il n’en consomme, afin d’utiliser ce vecteur d’énergie plus tard pour chauffer et fournir le bâtiment en électricité (via une pile à combustible) lorsque celui-ci en a besoin.
ANALYSE
Les cas d’applications de l’hydrogène sont multiples et peuvent être décomposés en trois grands axes : il peut être utilisé (i) comme carburant pour les transports et l’alimentation énergétique, (ii) comme source de chaleur dans les processus industriels et pour les bâtiments, ainsi que (iii) comme matière première dans la fabrication de produits chimiques et de matériaux industriel (par exemple l’acier ou le verre). Ainsi, Goldman Sachs estime que la demande d’hydrogène va quintupler d’ici 2050 (de 100 millions de tonnes en 2020 à 500 millions de tonnes en 2050, dont environ 15% serait destiné au chauffage des bâtiments) tandis que le marché adressable devrait représenter plus de 10’000 milliards d’euros d’ici cette même date.
Les innovations sur les procédés d’électrolyses ainsi que les économies d’échelle sur le matériel de production devraient aussi permettre de réduire drastiquement le coût de l’hydrogène vert d’ici 2050, d’environ $5/kg aujourd’hui pour les entreprises les plus compétitives à moins de $1/kg, d’après BNEF. À titre d’exemple, une société américaine a récemment dévoilé un nouveau modèle d’électrolyseur à oxyde solide qui, selon son fondateur, pourrait être 15 à 45% plus efficace que les produits concurrents. Ces développements pourraient ainsi progressivement rendre les processus de production à base d’hydrogène compétitifs avec les alternatives basées sur les énergies fossiles, ce qui ferait de l’hydrogène vert une source d’énergie abondante, propre et rentable.
Néanmoins, les défis sécuritaires autour du transport et du stockage de la molécule pourraient bien encore ralentir le déploiement de l’infrastructure nécessaire à l’émergence d’une nouvelle économie autour de l’hydrogène.
PRODUCTION D’HYDROGÈNE AU BARRAGE DE SCHIFFENEN
En Suisse occidentale, Groupe-E prévoit d’ouvrir la première centrale de production d’hydrogène vert de la région d’ici à 2023, qui sera située au pied du barrage de Schiffenen. L’installation, qui devrait fournir 300 tonnes d’hydrogène/an via 2x 1MW d’électrolyseurs branchés sur le groupe de dotation hydraulique, permettra de soutenir la décarbonisation du secteur de la mobilité lourde en fournissant le carburant équivalent à la consommation de 50 camions de logistique à hydrogène.
Prévision de la demande mondiale d’hydrogène en millions de tonne, par industrie
(Sources: Goldman Sachs Global Investment Research & BNEF)