L’hydrogène bleu est bon pour le climat, à certaines conditions

uc, ats

2.12.2021 - 12:41

Sous certaines conditions, l’hydrogène bleu produit à partir de gaz naturel pourrait jouer un rôle positif dans le tournant énergétique, selon une étude internationale dirigée par l'Institut Paul Scherrer (PSI). Les fuites de méthane dans l'industrie gazière posent notamment problème.

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2.12.2021 - 12:41

epa02980047 Two tanks marked with 'O2' for oxygene and 'H2' for hydrogene, part of the electrolysis installations, are seen at the first Hydrogene hybrid power plant that was inaugurated in Wittenhofe, near Prenzlau, Germany, on 25 October 2011. Powered by natural sources such as wind energy and bio gas the plant produces electricity and heat while an elektrolyzer uses exess energy to devide water into hydrogene and oxygene for storage. The stored hydrogene, in combination with bio gas can be burnt and re-converted into electrcity in case that the wind turbines are not producing enough energy. EPA/BERND SETTNIK
La question de savoir si l’hydrogène est vraiment respectueux du climat dépend de la manière dont il est produit. (image d'illustration)
KEYSTONE

Un groupe international de chercheurs, sous la direction du PSI et de l'Université Heriot-Watt (GB), a analysé en détail l’impact climatique de ce qu’on appelle l’hydrogène bleu. Ce dernier est produit à partir de gaz naturel; lors de ce processus, les émissions de CO2 générées sont séparées et séquestrées.

L’hydrogène est considéré comme un vecteur énergétique d’avenir, car son utilisation – que ce soit pour propulser une voiture ou produire de la chaleur dans les ménages et l’industrie – ne génère que l’eau. Mais la question de savoir si l’hydrogène est vraiment respectueux du climat dépend de la manière dont il est produit.

L’hydrogène dit vert représente le cas de figure idéal. Il est produit par électrolyse de l’eau avec du courant issu exclusivement d’énergies renouvelables comme l’hydraulique, l’éolien et le solaire. Son bilan climatique est donc largement neutre. Mais actuellement, l’hydrogène produit de cette manière est cher et n’est pas disponible partout, car l'électricité renouvelable et les capacités d'électrolyse font défaut.

La majeure partie de l’hydrogène est donc aujourd’hui produite à partir de gaz naturel et d’autres combustibles fossiles. On parle alors d'hydrogène «gris». Ce dernier n’apporte pas d’avantages dans le bilan écologique, car sa production est délétère pour le climat et sa conversion induit des pertes d’énergie.

Un compromis

L’hydrogène dit bleu représente une sorte de compromis. Il est certes produit à partir de gaz naturel, comme l’hydrogène gris: le gaz naturel est chauffé, puis scindé en hydrogène et en dioxyde de carbone par ce qu’on appelle le vaporeformage.

À la différence que, dans le cas de l’hydrogène bleu, on ne se contente pas de laisser le dioxyde de carbone s’échapper dans l’atmosphère: on en sépare une partie et on la séquestre de manière durable en sous-sol pour limiter l’effet de serre. Ce procédé, appelé Carbon Capture and Storage ou CCS, améliore le bilan climatique.

Une étude des universités Cornell et Stanford, publiée en août, a toutefois conclu que pour la production de chaleur, malgré le CSS, l’hydrogène bleu n’était pas meilleur pour le climat que le gaz naturel, et ce en raison des fuites de méthane, gaz dont l’effet de serre est environ 30 fois plus important que celui du CO2.

«Cette étude nous a incités à analyser encore plus précisément l’effet de l’hydrogène bleu sur le climat», explique Christian Bauer, du Laboratoire d’analyses des systèmes énergétiques du PSI et auteur principal de l’étude, cité jeudi dans un communiqué de l'institut.

Avec des collègues de l'EPF de Zurich notamment, Christian Bauer a voulu en avoir le coeur net. Ses résultats, publiés dans la revue Sustainable Energy & Fuels, donnent une image différenciée: les avantages de l’hydrogène bleu pour le climat dépendent largement de la quantité de méthane perdue en cours de route, entre l’extraction du gaz et la production de l’hydrogène, ainsi que de l’efficacité de la séparation du CO2 lors du reformage du gaz naturel.

Une norme technologique exigeante

La clé pour un hydrogène bleu qui représente vraiment un avantage pour le climat est donc la suivante: fixer des normes élevées pour la technologie: «Les Pays-Bas et la Norvège peuvent servir d’exemple», affirme Christina Bauer. Ces pays extraient et transportent du gaz naturel pratiquement sans perte.

Si lors du reformage du gaz naturel, la quasi-totalité du CO2 est séparée et séquestrée, par exemple dans d’anciens champs gaziers en Mer du Nord – une solution efficace et sûre qui a fait ses preuves depuis de nombreuses années –, alors cet hydrogène bleu s’avère presque aussi respectueux du climat que l’hydrogène vert, note le PSI.

L'étude montre que si l’on fait les choses correctement, cet hydrogène peut apporter une précieuse contribution au tournant énergétique. Il pourrait en tout cas représenter une sorte de solution de transition, jusqu’à ce que l’hydrogène vert soit disponible partout et à bas prix.

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