Dans un entretien au Monde de l’Energie, Mei Chia, senior business lead chez Honeywell Sustainable Technology Solutions, évoque la place de l’hydrogène décarboné ou bas carbone dans les stratégies de transition énergétique.

Le Monde de l’Énergie —L’hydrogène semble être le vecteur énergétique sur lequel veulent s’appuyer la France et l’Union européenne pour décarboner certains secteurs fortement émetteurs de gaz à effet de serre (industrie, transport lourd notamment). Pour autant, l’hydrogène est déjà largement utilisé dans l’industrie et majoritairement issu de sources fossiles. Quelles sont les grandes échéances fixées par les différents plans français et européen ?

Mei Chia—Aujourd’hui, plus de 95 % de l’hydrogène utilisé appartient à la famille des hydrogènes gris. Cet hydrogène s’obtient par le vaporeformage de combustibles fossiles (principalement le gaz naturel), méthode qui constitue la source d’hydrogène la plus abordable, mais aussi celle qui produit le plus de CO₂ en l’absence de technologies de réduction spécifiques. Selon le Forum économique mondial, environ 6 % du gaz naturel et 2 % du charbon utilisés dans le monde ont été consacrés à la production d’hydrogène au cours des dernières années. Les émissions de dioxyde de carbone qui en résultent s’élèvent à environ 830 millions de tonnes par an, soit l’équivalent des émissions combinées du Royaume-Uni et de l’Indonésie.

Selon McKinsey, la demande d’hydrogène propre pourrait être multipliée par 5 ou 7 et atteindre environ 660 millions de tonnes par an d’ici 2050. Cette demande de solutions durables en matière d’hydrogène est en hausse et de nouvelles lois sont adoptées dans le monde entier pour encourager les investissements. Depuis 2020, la Commission européenne a élaboré une stratégie pour une Europe climatiquement neutre visant à accélérer le développement de l’hydrogène propre et à garantir son rôle en tant que pilier de ce projet d’ici 2050. La France, en particulier, se positionne comme une nation pionnière sur ce sujet et vise à accélérer sa production et à faire de l’hydrogène l’une des clés de voûte de sa décarbonation industrielle. Avec 9 milliards d’euros dans le cadre du plan France 2030, elle investit massivement dans la mise en place de sa filière d’hydrogène électrolytique décarboné, visant à devenir l’un des leaders mondiaux en la matière.

Le Monde de l’Énergie —Comment voyez-vous la transition d’un hydrogène gris vers des hydrogènes bas-carbone (bleu, vert, rose…) ?

Mei Chia—Nous sommes encore à l’aube de cette nouvelle économie, mais alors que de nombreux pays continuent de chercher des solutions innovantes pour lutter contre le changement climatique et réduire leur dépendance aux combustibles fossiles étrangers, l’hydrogène s’avère être une source d’énergie viable et un véritable moteur de croissance économique. Jusqu’ici, la plupart des méthodes de production d’hydrogène ne misaient ni sur l’innovation ni sur la durabilité qui caractérisent l’hydrogène vert. Cependant, l’augmentation de l’offre d’hydrogène vert sans émissions et la diminution de son coût de production pourraient nécessiter un investissement de près de 15 000 milliards de dollars, selon un rapport récent de l’ETG (la commission internationale pour la transition énergétique).

La production d’hydrogène vert utilise de l’électricité renouvelable pour séparer les molécules d’hydrogène des molécules d’oxygène dans l’eau par électrolyse. Ce qui rend ce processus durable, c’est que l’électricité utilisée provient des sources renouvelables (énergie solaire et éolienne) et que le produit dérivé n’est pas du CO₂. Mais pour généraliser l’utilisation de l’hydrogène, trois éléments sont nécessaires : une offre et une disponibilité accrues grâce à la production, une infrastructure viable pour le transport et un prix plus bas pour l’utilisateur final. Des technologies telles que les membranes recouvertes d’un catalyseur peuvent contribuer à réduire les coûts de production en augmentant l’efficacité des électrolyseurs et la densité du courant électrique. Outre les développements de ces membranes, les technologies de purification de l’hydrogène fonctionnent à haute pression à partir de flux de traitement afin d’éliminer les traces de contaminants tels que l’oxygène, l’eau et l’azote. Cela permet de récupérer et de purifier l’hydrogène à plus de 99,9 % pour répondre aux besoins des raffineries.

Le Monde de l’Énergie —Quelle part peut avoir la production d’hydrogène à partir de gaz naturel avec captage du carbone (hydrogène bleu) dans cette transition ? Quels sont les projets en cours, en France et en Europe, et sont-ils à l’échelle des enjeux ?

Mei Chia—L’hydrogène bleu est une passerelle importante en attendant la montée en puissance des capacités que nous venons d’évoquer. Il est dérivé du gaz naturel, mais, contrairement à l’hydrogène gris, ses émissions de carbone sont capturées et stockées en toute sécurité dans le sous-sol, ce qui réduit considérablement les émissions de CO₂. L’hydrogène bleu est donc une technologie de transition essentielle pour parvenir à l’hydrogène vert, la plus propre de toutes les formes d’hydrogène. Il s’agit d’un élément clé de la décarbonation et d’une technologie propre applicable à grande échelle déjà accessible, même si le rôle de l’hydrogène et de la capture du carbone et leurs multiples applications ne sont pas largement connus ni acceptés.

Honeywell travaille actuellement sur 20 projets relatifs à l’hydrogène, dont la plus grande initiative de séquestration du carbone à ce jour aux États-Unis pour fournir de l’hydrogène plus propre avec Wabash Valley Resources LLC, qui capturera jusqu’à 1,65 million de tonnes de CO₂ par an. Nos laboratoires travaillent actuellement sur une multitude d’autres projets concernant la capture de carbone, l’hydrogène vert, le stockage d’énergie à long terme et de nouveaux moyens de rendre les combustibles renouvelables encore plus efficaces.