[Avis d'expert] Produire de l’hydrogène propre à partir de renouvelable, de fossiles ou de nucléaire ?

Hydrogène bleu électrolytique en France, mais de quelle couleur pour l’Europe ? En analysant la stratégie hydrogène allemande, consultant chez Colombus Consulting Jannis Burger, met sur la table la question d’une politique industrielle européenne de l’hydrogène cordonnée.

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[Avis d'expert] Produire de l’hydrogène propre à partir de renouvelable, de fossiles ou de nucléaire ?

Produire de l’hydrogène sans énergies fossiles sera un atout pour nos industries : cela diminuera l’empreinte climatique des industries utilisant de l’hydrogène d’origine fossile (hydrogène dit "gris"), tout comme cela complètera l’électricité dans la mobilité bas carbone avec les transports lourds ou la logistique des flottes, comme le prévoit la stratégie française de l’hydrogène décarboné.

Lancée en 2018, cette dernière prévoit de décarboner la production d’hydrogène notamment par l’électrolyse, utilisant de l’électricité pour séparer la molécule d’eau en hydrogène (H2) et oxygène (O2). En plus de pouvoir être réalisé de manière décentralisée près des centres de consommation, ce processus ne génère pas de CO2 – à condition que l’électricité utilisée soit elle-même d’origine bas carbone, ce qui est généralement le cas en France. On parle alors d’hydrogène "bleu" (cf. illustration ci-dessous) ; voire d’hydrogène "vert" en cas d’électricité à base d’énergies renouvelables (EnR).

Hydrogène bleu électrolytique en France

Au niveau européen, une telle stratégie de l’hydrogène se fait attendre. Le European Green Deal, projet de réforme de la Commission européenne pour rendre l’Europe neutre en termes de CO2 d’ici 2050, évoque l’hydrogène mais sans pour l’instant préciser des éléments concrets de production. La refonte de la stratégie industrielle de l’Union européenne a été présentée début mars, en évoquant la création d’une Alliance pour l’Hydrogène propre, mais celle-ci ne sera lancée qu’à partir de l’été 2020. Le projet Certif’Hy qui est en cours doit préparer un système européen de garanties d’origine pour l’hydrogène décarboné, mais les premiers résultats ne sont pas attendus avant fin 2020. De plus, suite à la crise du Covid19, l’agenda politique pourrait être modifié d’une manière imprévue.

En attendant que la vision européenne se construise, l’Allemagne a à son tour dévoilé son ébauche de stratégie nationale d’hydrogène fin janvier 2020, presque deux ans après la France. La stratégie allemande pourrait être d’autant plus structurante que l’Allemagne présidera au Conseil de l’UE pendant la deuxième moitié de 2020 – et elle compte bien utiliser cette occasion pour promouvoir sa vision de l’hydrogène dans des dossiers stratégiques (sector coupling, marché gazier, infrastructure).

La vision allemande est effectivement différente de celle de la France, qui privilégie l’hydrogène électrolytique décarboné – sans forcément les EnR. Selon un rapport de RTE (gestionnaire du réseau de transport d’électricité), l’hydrogène vert n’est pas compétitif face à l’hydrogène gris s’il se base sur des EnR trop intermittentes.

L’Allemagne, en route vers l’hydrogène bleu fossile ?

L’Allemagne semble plus ouverte à d’autres options. Certes, elle cite aussi l’hydrogène vert et l’objectif de construire 3 à 5 GW d’électrolyse d’ici 2030 pour qu’au moins 20% de l’hydrogène consommé dans le pays soit décarboné. Mais il n’est pas encore clair quel mix d’électricité décarbonée ou verte alimentera ces capacités. De plus, dans son ébauche actuelle, la stratégie allemande n’évoque pas l’électricité décarbonée pour l’hydrogène "bleu". En effet, l’ébauche allemande définit l’hydrogène bleu surtout par rapport aux sources fossiles, dont le CO2 serait séquestré ("CCS" de l’anglais Carbon Capture & Storage) voire même réutilisé ("CCU", de l’anglais Carbon Capture & Utilization).

Comme le document allemand l’admet lui-même, cela pose un défi pour exclure de manière pérenne les éventuelles fuites de CO2. D’ailleurs, d’autres obstacles pourraient s’y ajouter : par exemple, comment faire accepter un site de stockage de CO2 pour le CCS ? Comment prévenir les fraudes dans un système CCU de réutilisation de CO2 ? Au final, cette approche pourrait amener à pérenniser l’utilisation d’énergies fossiles en misant sur la captation CO2 pour laquelle le GIEC recommande dans ses rapports d’avancer avec prudence.

Bleu ou vert, produit sur place ou importé ?

En outre, la stratégie allemande esquisse l’idée d’importer l’hydrogène de pays tiers, notamment ceux en voie de développement économique, afin de stimuler leur croissance éco-responsable, tout en renforçant les liens géopolitiques. Pour autant, le document souligne qu’il ne faut pas que les pays concernés réalisent ces exportations au détriment de leur propre croissance verte.

Dans la pratique, cet équilibre pourrait être difficile à mettre en œuvre… Aussi, ces exports posent éventuellement un problème d’émissions de CO2 lors de l’acheminement. Toutefois, il ne faut pas écarter d’emblée cette idée d’exporter l’hydrogène à l’international. Ainsi, l’Australie et le Japon renforcent en 2020 leur coopération en matière d’hydrogène, préparant notamment la possibilité pour l’Australie d’exporter de l’hydrogène au Japon dans l’avenir – qu’il s’agisse d’hydrogène vert ou bleu (CCS). A l’échelle européenne, les Pays Bas et l’Allemagne (dont notamment la région industrielle près de la frontière néerlandaise) ont annoncé en janvier 2020 qu’ils étudieront la faisabilité d’une utilisation commune d’infrastructures dédiées à la production et au transport d’hydrogène vert.

Ainsi, cette vision de transport à longue distance, à l’instar du gaz naturel, semble assez loin de la stratégie française, focalisée principalement sur la production nationale voire locale d’hydrogène bas carbone.

Quelle vision européenne pour cette "industrie de demain" ?

Face au Coronavirus, il est primordial, selon un appel de l’Agence internationale de l’énergie, que les plans de relance intègrent les technologies de la transition énergétique (dont l’hydrogène) comme un levier pour la croissance économique de l’avenir.

Pour cet enjeu stratégique, il n’est pas anodin si les approches nationales opposent la production décentralisée et électrique (comme favorisée par la stratégie française) à une production centralisée impliquant potentiellement des infrastructures gazières voire la séquestration de CO2 (ce qui semble être la tendance en Allemagne).

Ainsi, les efforts nationaux et européens de l’hydrogène doivent être davantage coordonnés, pour un effet d’échelle optimal. Afin de ne pas fragiliser le marché naissant de l’hydrogène bas carbone, l’Europe doit trouver des réponses communes et cohérentes, permettant de valoriser le savoir-faire européen de l’hydrogène sur le marché de demain.

Par Jannis Burger, consultant chez Colombus Consulting

Les avis d'expert et tribunes sont publiés sous la responsabilité de leurs auteurs et n'engagent en rien la rédaction de L'Usine Nouvelle

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