La problématique de « l’hydrogène vert » (1/3)

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L’hydrogène est un carburant « magique » dont la combustion ne produit que de l’eau, c’est le seul carburant dont la combustion n’émet pas de CO2. C’est en raison de cette propriété que l’hydrogène est actuellement l’objet de toutes les attentions.

Sur terre, l’hydrogène n’existe pratiquement pas sous forme libre à l’état naturel. Il existe principalement sous forme d’hydrocarbures et d’eau qui sont actuellement les deux sources pour produire l’hydrogène.

Ainsi l’hydrogène n’est absolument pas une source d’énergie, mais c’est un « vecteur d’énergie » comme l’est par ailleurs l’électricité. Sa grande supériorité sur l’électricité est qu’il est beaucoup plus facilement stockable ce qui renforce considérablement son intérêt.

Ainsi on pourrait donner la définition suivante de l’hydrogène : « l’hydrogène est un vecteur d’énergie facilement stockable dont la combustion ne produit aucun gaz à effets de serre ».

L’hydrogène est déjà produit actuellement en très grande quantité dans le monde avec de nombreuses applications industrielles. On peut citer deux des principales utilisations de ce gaz :

  • La synthèse de l’ammoniac (NH3) qui est à la base de la production de la plupart des engrais et joue ainsi un rôle majeur dans l’agriculture.
  • L’hydrogène est aussi la molécule qui vient capter le soufre dans les hydrocarbures pour produire des essences et des diesels sans soufre. Il joue ainsi un rôle central dans l’industrie du raffinage. Il est important de produire des carburants sans soufre pour que leur combustion ne produise pas dans l’atmosphère des oxydes de soufre qui sont des polluants particulièrement nocifs. Une autre raison essentielle de pouvoir disposer de carburant sans soufre est liée au fonctionnement des pots catalytique des voitures : le soufre est un poison des catalyseurs. Ainsi pour fonctionner correctement les pots catalytiques des voitures nécessitent absolument des carburants sans soufre. L’utilisation actuelle de l’hydrogène joue ainsi à ces deux titres un rôle majeur dans la réduction des polluants atmosphériques.

La production d’hydrogène dans le monde se réalise [1] actuellement à plus de 90% à partir de gaz naturel et émet beaucoup de CO2, c’est ce qu’on appelle « l’hydrogène gris ». La production d’une tonne d’hydrogène émet ainsi environ 10 tonnes de CO2. On voit que cet « hydrogène gris » ne présente donc que très peu d’intérêt du point de vue environnemental.

La question centrale concernant l’hydrogène devient donc : « Comment produire de l’hydrogène sans émettre de CO2 ». La solution existe depuis longtemps et utilise comme source non les hydrocarbures mais l’autre source d’hydrogène disponible sur terre : l’eau. La technologie existe aussi depuis longtemps : c’est l’électrolyse de l’eau.

La solution concernant la production d’hydrogène respectueuse de l’environnement apparait ainsi clairement : l’électrolyse de l’eau à condition bien sûr d’utiliser pour cette électrolyse de l’électricité produite à partir d’énergie renouvelable, énergie hydraulique, éolienne ou photovoltaïque. On fabrique ainsi ce que l’on appelle de « l’hydrogène vert » [2].

 

Article rédigé par : Xavier DRAGO – Consultant ARCLÈS, expert Hydrogène

 

[1] : Cette production est réalisée dans des unités utilisant le procédé de reformage du gaz naturel à la vapeur (en anglais Steam Methane Reformer ou SMR)
[2] : Au-delà des hydrogènes gris et vert, des appellations d’autres couleurs d’hydrogène sont apparues liées à son mode de production : l’hydrogène noir produit à partir de charbon, l’hydrogène jaune produit à partir d’électricité nucléaire et l’hydrogène blanc issu de très rares émanations naturelles venant du sol.

 

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