La promesse du méthane

La quasi-totalité de l’hydrogène produit aujourd’hui dans le monde est de l’hydrogène dit « gris ». La production se fait par reformage du méthane à la vapeur (vaporeformage). Ici, la vapeur à haute pression (H2O) réagit avec le gaz naturel (CH4) pour produire de l’hydrogène (H2) et le gaz à effet de serre CO2.

L’hydrogène est dit « bleu » (ou hydrogène à faible teneur en carbone) lorsque la majeure partie (80 à 90 %) du CO2 libéré dans le processus de production d’hydrogène gris est captée et stockée. Mais ce processus s’avère être moins bénéfique que prévu :

« La production d’hydrogène à partir du gaz naturel entraîne des émissions plus diffuses – du méthane s’échappant dans l’environnement pendant l’extraction et le traitement du gaz naturel – que lorsque le gaz naturel est simplement brûlé directement », explique Fiona Beck de l’Université nationale australienne. Elle est co-auteur de l’article évalué par ses pairs. « L’inclusion du captage et du stockage du carbone dans le processus augmente en fait encore les émissions fugitives, car il faut davantage de gaz naturel pour alimenter le processus. »

Lors du sommet des Nations unies sur le climat qui s’est tenu ce mois-ci à Glasgow, en Écosse, plus de 100 pays, dont les États-Unis, ont signé une promesse de réduction des émissions de méthane – un gaz à effet de serre particulièrement puissant – de 30 % d’ici 2030 par rapport aux niveaux de 2020.

Une empreinte de gaz à effet de serre 20 % plus importante que celle du gaz naturel ou du charbon

De nombreux pays comptent sur l’hydrogène pour les aider à réaliser leurs ambitieux projets de neutralité carbone. Certains gouvernements ont donné la priorité à l' »hydrogène vert ». Il utilise de l’énergie renouvelable – telle que celle générée par des éoliennes ou des panneaux solaires – pour séparer l’eau en hydrogène et en oxygène.

D’autres pays, dont les États-Unis, le Canada, la Chine, le Japon, la Corée, la Norvège et l’Australie, ont préconisé une approche dite de neutralité technologique. Cela pourrait ouvrir la voie à un rôle de premier plan pour l’hydrogène « bleu », comme on l’appelle, produit à partir de combustibles fossiles tels que le gaz naturel.

Les scientifiques ont récemment commencé à examiner certaines des affirmations de l’industrie concernant l’hydrogène. Une étude publiée en août par des chercheurs des universités de Cornell et de Stanford a révélé que l’empreinte de gaz à effet de serre de l’hydrogène bleu est plus de 20 % supérieure à celle de la combustion de gaz naturel ou de charbon pour le chauffage.

Les chercheurs de l’ANU ont comparé les émissions et les coûts financiers de la production d’hydrogène à l’aide de combustibles fossiles ou d’énergies renouvelables. Les études récentes comparant ces technologies ont généralement supposé des taux de captage du carbone élevés. Mais ils n’ont pas évalué l’impact des émissions fugitives et des taux de capture inférieurs sur les émissions et les coûts globaux, ont-ils précisé.

Hydrogène vert

Dans de nombreux endroits, il n’y a pas encore assez d’énergie renouvelable pour produire de grandes quantités d’hydrogène vert, et le processus reste coûteux. Mais cela pourrait être sur le point de changer, selon les chercheurs. Par exemple, une étude récente suggère que l’hydrogène vert pourrait déjà être moins cher que le bleu en Australie. L’ensoleillement abondant, les vastes étendues de terre et les vents puissants ont stimulé la croissance des énergies renouvelables dans le sud du pays ces dernières années, tout en faisant baisser leurs coûts.

« Notre travail montre que les gros investissements dans l’hydrogène basé sur les combustibles fossiles (…) peuvent être risqués. Parce qu’ils encouragent une nouvelle industrie des combustibles fossiles avec des émissions importantes, une industrie qui sera probablement dépassée par les technologies renouvelables à l’avenir », a déclaré M. Beck.