À la une: L’hydrogène, moteur de la révolution verte

Alors que de plus en plus de pays s’engagent en faveur de la neutralité climatique, nous devons trouver des solutions pour décarboniser notre économie. L’hydrogène est une solution d’avenir et il y a de bonnes raisons à cela. Par sa nature multidimensionnelle et polyvalente, il peut jouer un rôle clé dans la résolution des défis à venir. D’une part, il peut servir de vecteur énergétique ou de matière première. D’autre part, il peut être utilisé pour stocker de l’électricité renouvelable saisonnière. L’hydrogène recèle un fort potentiel pour faciliter la décarbonation des secteurs industriels «difficiles à décarboniser» et à forte intensité énergétique, tels que l’acier. En outre, il peut être utilisé comme carburant vert pour les modes de transport lourds, pour lesquels les technologies actuelles de batteries électriques ne sont pas praticables.

Alors que l’UE s’écarte de sa dépendance à l’égard des combustibles fossiles, l’hydrogène jouera un rôle clé dans nos futurs systèmes énergétiques et dans la réalisation de l’objectif fixé dans le pacte vert pour l’Europe qui est de parvenir à la neutralité carbone dans l’UE d’ici à 2050. Grâce à une combinaison d’énergies renouvelables, de stockage intelligent, d’efficacité énergétique et de réseaux flexibles, la dernière modélisation estime que l’énergie propre et durable peut être fournie à grande échelle et à la vitesse nécessaire. De nombreux experts prévoient que l’hydrogène sera au cœur même de cette transition. La première question est toutefois de savoir quelle forme d’hydrogène est la mieux adaptée pour réaliser notre ambition climatique.

Différents types d’hydrogène et différentes capacités

L’hydrogène est l’élément le plus abondant de notre univers, mais il ne représente qu’une petite fraction du bouquet énergétique mondial dans l’UE et au-delà. Aujourd’hui, moins de 2 % de la consommation énergétique de l’Europe provient de l’hydrogène, qui est principalement utilisé pour fabriquer des produits chimiques tels que les plastiques et les engrais. En outre, la quasi-totalité de cet hydrogène, soit 96 %, est produit à partir de gaz naturel. Ce processus de production émet d’importantes quantités de CO2. Le premier défi est donc de savoir comment décarboniser la production d’hydrogène.

En termes simples, une source d’énergie primaire est nécessaire pour produire de l’hydrogène. Cette source d’énergie et le procédé utilisé déterminent le degré de propreté — ou de pollution — du produit final. L’hydrogène fossile provenant de gaz naturel est souvent appelé hydrogène gris. Il est de loin le type d’hydrogène le plus couramment utilisé à l’heure actuelle. L’hydrogène à faible teneur en carbone, souvent appelé hydrogène bleu, est également fabriqué à partir de gaz naturel, mais le CO2 émis au cours de sa production est capté et stocké dans le sous-sol, ce qui en fait une option plus propre avec des émissions plus faibles.

Si l’hydrogène à faible teneur en carbone peut jouer un rôle de transition important pour remplacer l’hydrogène gris, l’option la plus propre est l’hydrogène renouvelable, souvent appelé hydrogène vert. Il est obtenu grâce à des sources d’énergie renouvelables, telles que l’énergie éolienne et solaire, par l’intermédiaire d’un électrolyseur. Son seul sous-produit est l’eau. Par conséquent, sa production est presque exempte d’émissions, c’est pourquoi elle est la forme de production qui suscite le plus d’intérêt — de la part des décideurs politiques, des scientifiques et des investisseurs.

Décarboniser nos industries

Après avoir défini le type d’hydrogène préconisé, l’UE étudie à présent la manière d’accroître la production, le transport et la consommation rentables d’hydrogène renouvelable afin d’utiliser la flexibilité et la polyvalence offertes par cette source d’énergie pour mener à bien la transition vers une énergie propre.

Les secteurs industriels à forte intensité énergétique qui ne sont pas en mesure de décarboniser par l’électrification directe sont à la recherche de vecteurs énergétiques plus respectueux de l’environnement et plus neutres en carbone. L’hydrogène renouvelable offre donc une perspective prometteuse et réaliste pour une production d’acier ou d’engrais qui soit respectueuse de l’environnement à l’horizon 2030. Dans le secteur des transports, compte tenu des limites et des coûts des technologies de batteries actuelles, les secteurs de l’aviation et du transport maritime et routier sont tous à la recherche de solutions neutres en carbone pour les trajets de longue distance.

L’UE s’étant engagée à accroître le recours aux sources d’énergie renouvelables à l’échelle mondiale, l’hydrogène renouvelable va de pair avec une production d’électricité basée de façon grandissante sur des sources d’énergie renouvelables. L’hydrogène contribue au stockage à long terme et à grande échelle des énergies renouvelables et offre une flexibilité immédiate au système énergétique. Le potentiel de stockage de l’hydrogène, principalement dans les cavernes salines actuellement utilisées pour le stockage du gaz naturel, est particulièrement bénéfique pour les réseaux électriques, car il contribue à équilibrer l’offre et la demande d’électricité lorsqu’il y a trop ou pas assez de production d’électricité renouvelable.

Stratégie de l’UE pour l’hydrogène et investissements à long terme

Le pacte vert pour l’Europe combine un double effort de réduction des émissions de gaz à effet de serre et de préparation de l’industrie européenne à une économie neutre pour le climat. Dans ce cadre, l’hydrogène est considéré comme un élément central de la résolution de ces deux problèmes et de l’évolution de nos systèmes énergétiques.

À cette fin, la Commission a lancé deux initiatives différentes en juillet dernier: une stratégie pour l’intégration des systèmes énergétiques et une stratégie distincte pour l’hydrogène. La première stratégie décrit comment rendre notre système énergétique plus flexible. Ce système permettrait à l’énergie d’être librement échangée entre le consommateur et le producteur et entre différents secteurs d’utilisation finale. Il permettrait de stimuler l’utilisation des nouvelles technologies en les intégrant plus facilement au marché de l’énergie, en favorisant un système énergétique neutre pour le climat, centré sur l’électricité renouvelable, la circularité et les carburants renouvelables et à faible intensité de carbone. La deuxième stratégie examine plus spécifiquement les mesures nécessaires pour faire de l’hydrogène renouvelable et à faibles émissions de carbone un produit essentiel du système énergétique.

L’UE s’est engagée à accroître la part des énergies renouvelables. Cet engagement se traduit par une part toujours croissante des énergies renouvelables dans son bouquet énergétique. En outre, son coût devrait encore diminuer dans les années à venir. Dans ce contexte, la stratégie pour l’hydrogène étudie le potentiel de l’hydrogène renouvelable pour contribuer à décarboniser l’économie de l’UE d’une manière efficace au regard des coûts, en définissant une série d’actions visant à soutenir la production, le transport et la création d'une demande pour cet hydrogène au fur et à mesure de l’augmentation de la part des énergies renouvelables.

L’hydrogène renouvelable n’est pas seulement susceptible de soutenir la future production d’électricité à partir de sources renouvelables. Grâce à la puissance industrielle de l’Europe dans la production d’électrolyseurs, il peut également créer de nouveaux emplois et de la croissance économique dans l’UE, ce qui sera essentiel pour la reprise après la crise de la COVID-19. La stratégie pour l’hydrogène de l’UE vise également à installer en Europe au moins 6 GW d’électrolyseurs d’hydrogène renouvelable d’ici à 2024 et 40 GW d’ici à 2030.

Les investissements immédiats et à long terme constituent une première étape fondamentale pour que l’hydrogène renouvelable démarre pleinement et donnent à l’industrie européenne un bon point de départ sur un marché de plus en plus concurrentiel au niveau mondial. Dans le futur budget de l’UE, la Commission souligne la nécessité de débloquer les investissements dans les technologies et les chaînes de valeur essentielles et propres, y compris l’hydrogène propre. Cela a été renforcé par les mesures supplémentaires visant à soutenir la reprise européenne à la suite de la pandémie de COVID-19, ce qui souligne que la reprise peut aller de pair avec nos ambitions en matière de décarbonation. À cette fin, la Commission a élaboré une initiative «Power Up» visant à encourager les pays de l’UE à utiliser leurs fonds européens de relance pour investir davantage dans les énergies renouvelables et la production d’hydrogène renouvelable. Outre les mesures visant à stimuler les investissements, le train de mesures de la Commission européenne intitulé «Ajustement à l'objectif 55» comprendra des propositions visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 55 % d'ici à 2030. Il comprendra également des propositions visant à créer un marché européen de l’hydrogène qui fonctionne bien.

Projets, recherche et innovation dans le domaine de l’hydrogène

Outre la définition d’orientations politiques et stratégiques en matière d’hydrogène, l’UE soutient également de nombreux projets et initiatives dans ce domaine. Parmi celles-ci figure l’Alliance européenne pour l’hydrogène propre, annoncée dans le cadre de la nouvelle stratégie industrielle pour l’Europe en mars 2020 et lancée le 8 juillet 2020, en même temps que la stratégie de l’UE pour l’hydrogène.

Cette alliance réunit l’industrie, les pouvoirs publics nationaux et locaux, la société civile et d’autres parties prenantes. Elle vise à déployer de manière ambitieuse les technologies de l’hydrogène d’ici à 2030, en permettant la rencontre entre les acteurs de la production d’hydrogène renouvelable et à faibles émissions de carbone, de la demande dans l’industrie, de la mobilité et d’autres secteurs, ainsi que de la transmission et de la distribution d’hydrogène. Plus de 1000 parties prenantes ont déjà adhéré à l’alliance et peuvent maintenant soumettre leurs projets et stimuler l’adoption de projets d’investissement dans le domaine de l’hydrogène.

En outre, l’UE encourage également plusieurs projets de recherche et d’innovation sur l’hydrogène dans le cadre d’Horizon 2020. Ces projets sont gérés par l’intermédiaire de l’entreprise commune Piles à combustible et hydrogène (FCH JU), un partenariat public-privé conjoint soutenu par la Commission européenne. Il s’agit notamment du projet Djewels, financé par l’UE, qui construira un électrolyseur de 20 MW pour contribuer à garantir à ses clients de l’hydrogène vert à bas coût, et du projet STORE&GO qui soutient les nouvelles technologies permettant d’alimenter le réseau gazier avec du méthane renouvelable et contribue ainsi à garantir un approvisionnement énergétique durable en Europe.

En outre, le projet Hybrit dans le nord de la Suède est un bon exemple de la manière dont l’hydrogène peut contribuer à l’écologisation de nos industries, car il utilise l’hydrogène renouvelable plutôt que le charbon pour produire du fer et de l’acier sans carbone. Dans le même ordre d’idées, un électrolyseur de 6 MW mis au point dans le cadre du projet H2 financé par l’UE fournit de l’hydrogène vert à une aciérie à Linz, en Autriche, et fournit également des services de réseau électrique grâce à sa consommation d’électricité flexible.