Dans un contexte de la transition écologique, l’hydrogène (H2) se profile comme une solution prometteuse et multifacette pour répondre à nos besoins énergétiques tout en réduisant notre empreinte carbone. De la production aux investissements en passant par les défis qu’il doit relever, on vous explique tout. 

L’hydrogène, qu’est-ce que c’est ?

L’hydrogène est l’élément le plus abondant de l’Univers. On le retrouve dans la composition des étoiles, des planètes gazeuses, mais surtout dans toute la matière vivante. Il est souvent associé à d’autres atomes comme l’oxygène ou le carbone. Par exemple, il est présent dans l’eau (H2O) où deux atomes d’hydrogène sont associés à un atome d’oxygène. 

Par ailleurs, il s’agit du premier élément chimique dans le tableau périodique des éléments de Mendeleïev. Son atome est composé d’un proton et d’un électron.

Comment produire de l’hydrogène ?

D’après Mon énergie verte de Totalénergie et l’Institut français du pétrole et des énergies nouvelles (IFPEN), on peut en produire de différentes façons. Selon la manière dont on le produit, on lui attribue une couleur en fonction du rejet de CO2 dans l’atmosphère.

• L’hydrogène vert est le plus respectueux de l’environnement. Il est produit par « électrolyse de l’eau ». C’est une méthode qui consiste à séparer un élément organique (ici l’eau) en deux molécules (l’oxygène et l’hydrogène) avec l’aide d’un courant électrique.
• L’hydrogène gris est produit par un procédé appelé « vapo reformage de méthane ». Il consiste à faire chauffer à haute température (entre 700 et 1 000°C) le méthane présent dans le gaz naturel avec de la vapeur d’eau pour produire de l’H2.
• L’hydrogène noir, enfin, est issu de la gazéification. Elle consiste à faire chauffer du charbon pour libérer des molécules de carbone et d’hydrogène.

Bonne ou mauvaise idée pour la transition énergétique ? 

De nos jours, l’hydrogène est utilisé en tant qu’intermédiaire pour la production d’engrais et dans l’industrie du raffinage, où il aide à désulfurer (enlever le soufre) les carburants ou encore à transformer les hydrocarbures lourds. L’utilisation de l’hydrogène d’un point de vue environnemental, apportent plusieurs avantages selon Mon énergie verte.

En premier avantage, le nouvel intérêt qui lui est porté tourne autour de son utilisation dans les secteurs de l’industrie lourde, de la mobilité, du spatial et de l’aéronautique. Cette énergie est beaucoup efficace que l’essence. La combustion de 1 kg d’H2 libère presque trois fois plus d’énergie que 1 kg d’essence, le tout sans produire de CO2, ce qui est intéressant pour ces secteurs où l’autonomie est importante.

Le deuxième avantage est la maîtrise de la production de l’hydrogène permet d’être moins dépendant des pays exportateurs d’hydrocarbures. Le dernier avantage est la possibilité de créer une filière industrielle créatrice d’emploi  autour de l’hydrogène. 

Bien sûr, qui dit avantages dit aussi inconvénients. 

Tout d’abord, l’exploitation de cette énergie coûte encore cher. Le coût de production de l’hydrogène vert se situe entre 3 et 6 €/kg alors que le coût de production de l’hydrogène gris est de 1,5 €/kg. À ce jour, l’hydrogène vert est donc moins rentable que l’hydrogène gris. C’est pour cette raison qu’il reste aujourd’hui minoritaire dans le mix énergétique français, toujours selon Mon énergie verte .

De plus, actuellement, 95 % de la production mondiale d’hydrogène provient d’énergies fossiles et émet des émissions de gaz à effet de serre. Pour accéder un jour à une économie d’hydrogène, il faudrait utiliser uniquement de l’hydrogène vert.

L’hydrogène a la cote en France et en Europe

Les ambitions des Français, en matière d’hydrogène, grandissent. Les entreprises françaises de l’hydrogène font leurs apparitions comme les fournisseurs Lhyle ou HDF Energy (Hydrogène de France) ou encore des startups comme Hysetco, spécialisée dans la mise à disposition de véhicule à hydrogène.

En juin 2023, cette startup a ouvert la plus grande station de recharge pour véhicule à hydrogène d’Europe à la Porte de Saint-Cloud à Paris, selon France 3.

Du côté de l’État français, le gouvernement a souhaité faire de l’H2 un de ses chevaux de bataille pour atteindre sa neutralité carbone en 2050. En 2020, il avait annoncé une stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné, avec la création d’un conseil national l’hydrogène par électrolyse et un plan d’investissement France 2030 pour un total de 8,9 milliards d’euros de l’État. L’objectif est aussi de créer plus de 100 000 emplois pour la filière hydrogène d’ici 2030. 

À l’échelle européenne aussi, on s’intéresse à l’H2 renouvelable. En 2020, la Commission européenne a souhaité aussi l’inclure dans sa stratégie de réduction de CO2 et devenir le premier continent neutre en carbone d’ici à 2050. Le montant prévu des investissements serait entre 180 à 470 milliards d’euros, selon la Commission européenne.

Il reste encore beaucoup de chemin à parcourir pour avoir un hydrogène vert en plus grande quantité, notamment sur le développement de technologies plus efficace et moins chères. 

Actuellement, l’hydrogène à lui seul n’est pas la solution à la transition énergétique, c’est aux côtés d’autres énergies qu’un vrai bond en avant pourra se faire. Les collectivités et les citoyens peuvent aussi participer à la transition écologique avec des initiatives éco-responsables.