La production d’hydrogène vert constitue actuellement une véritable alternative, faut-il encore que les coûts trop élevés baissent. Selon Alan Mammoser, les coûts liés à l’hydrogène doivent absolument diminuer, afin d’assurer sa place dans la transition énergétique.
Production d’hydrogène : un procédé d’avenir qui se développe massivement
L’hydrogène jouera un rôle essentiel dans le futur système énergétique. La plupart des scénarios à l’horizon 2050 prévoient une part importante d’hydrogène dans le mix énergétique. Néanmoins, les estimations varient grandement : 24% pour l’UE, et seulement 12% pour l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA).
Thyssenkrupp, Cummins, Nel : les groupes investissent dans l’hydrogène
Face à ces nombreux enjeux, les industriels tentent désormais de développer leurs technologies renouvelables. Le géant Allemand Thyssenkrupp est un acteur majeur de la production d’hydrogène. Son module de 20 MW produit 4000m3 par heure : le projet d’hydrogène NEOM (2,2 GW) nécessite ainsi 550 modules.
« Nous avons réduit les coûts et augmenté la taille de notre module de base à 20 MW […] Nous nous concentrons désormais sur notre chaîne de fabrication actuelle de 1 GW à 5 GW de production annuelle », a complété Malcom Cook, vice-président de Thyssenkrupp.
D’autres sociétés plus modestes tentent également de développer l’hydrogène. L’Américain Cummins a mis en service des électrolyseurs de 20 MW, et souhaite au cours de l’année développer des projets de 100 à 500 MW. D’ici 2025, Nel ASA souhaite réduire le coût de l’hydrogène vert à 1,50$, soit un coût semblable à l’hydrogène fossile.
La réduction des coûts, un facteur essentiel
L’hydrogène dit « vert » est complètement décarboné, mais n’existe aujourd’hui qu’en quantités infimes. Et pour cause : le coût de sa production est deux fois supérieur à celui de l’hydrogène d’origine fossile. Pour atteindre les objectifs fixés, les initiatives publiques devront se multiplier, afin de réduire les coûts de l’hydrogène vert.
Si les estimations au sujet de l’hydrogène fluctuent autant, c’est aussi car sa production est encore largement incertaine. Les industries doivent spécifiquement progresser dans deux domaines : le coût des énergies renouvelables et le coût des électrolyses. Ces deux points sont liés, puisqu’ils représentent les seuls moyens de produire de l’hydrogène vert.
Réduire le coût des énergies renouvelables
Les États-Unis produisent environ 10 millions de tonnes (Mt) d’hydrogène chaque année. Néanmoins, cette production d’hydrogène dépend encore de procédés extrêmement polluants. Le soutien public des industries renouvelables semble de fait essentiel.
Il faudrait 115 GW d’énergie éolienne offshore afin d’atteindre la production américaine d’hydrogène actuelle via de l’électricité renouvelable. Pourtant, les États-Unis s’efforcent déjà d’atteindre leur objectif de 30 GW d’énergie éolienne offshore, prévu pour 2030. Avant d’espérer une production d’hydrogène suffisante, les États-Unis devront d’abord investir massivement dans le développement des énergies renouvelables.
Le département américain de l’énergie (DOE) a déjà annoncé sa volonté de diviser par deux les coûts de l’industrie photovoltaïque. Ces dix dernières années, le prix de l’énergie solaire a également chuté d’environ 90%. Ainsi, le coût des énergies renouvelables connaît actuellement une diminution importante, qui doit se poursuivre et s’appliquer à la production d’hydrogène.
Réduire le coût des électrolyses
De la même manière, le coût des technologies d’électrolyses diminue grandement. À cela s’ajoute des améliorations de conception, permettant un meilleur rendement tout en réduisant les coûts. Les industries développent notamment des électrolyseurs à membrane échangeuse de proton (PEM), et des cellules d’électrolyse à oxyde solide (SOEC).
Reste à savoir si la technologie d’électrolyses pour les projets d’hydrogène peut véritablement être rentable. Pour cela, l’auteur spécialiste de l’énergie Alan Mammoser estime que les électrolyses doivent atteindre une baisse de coût similaire au photovoltaïque. Sinon, l’hydrogène électrolytique ne pourra pas concurrencer l’hydrogène bleu produit via le gaz naturel, moins coûteux et plus polluant.
Selon l’IRENA, la production mondiale d’hydrogène vert doit atteindre environ 400 Mt d’ici 2050. Cela nécessiterait une capacité totale d’électrolyseur de 5 TW, tandis qu’aujourd’hui elle s’élève à 8 GW. Les projets devront donc se multiplier pour assurer la place de la production d’hydrogène dans la transition énergétique.
