Et si l'énergie hydrogène était l'avenir de l'électricité ?

L'énergie hydrogène ou hydrogène électrolytique, qu'est-ce que c'est ?

Le gaz le plus abondant de l'univers

La molécule d’hydrogène présente un avantage considérable : elle est la plus répandue à l’échelle de l’univers ! Cela en fait une ressource quasiment inépuisable.
Sur terre, elle est principalement présente dans l’eau (le fameux H₂ de H₂O), dans les hydrocarbures qui sont le résultat d’une combinaison d’atomes de carbone et d’hydrogène, et dans les matières vivantes (biomasse).
L’hydrogène naturellement gazeux est beaucoup plus rare, ce qui oblige les producteurs à extraire le précieux H₂ de molécules qui le contiennent.

Un enjeu de production, de stockage et de transport

Aujourd’hui, il existe plusieurs manières de produire de l’hydrogène. Dans l’état actuel des choses, 95% de la production provient d’énergies fossiles et reste polluante.
La façon la plus répandue de produire de l'hydrogène est le reformage du gaz naturel, qui émet beaucoup de CO₂. Et la plus prometteuse est sans doute l’électrolyse, qui n’en émet pas du tout, à condition que l’électricité utilisée au cours du processus soit décarbonée. On parle alors d’hydrogène électrolytique décarboné. L'hydrogène est dit vert lorsqu'il provient d'une source d'énergie verte ou renouvelable.

Le stockage et le transport sont deux autres problématiques importantes. Sa forme gazeuse rend l’hydrogène difficile à manipuler et limite encore aujourd’hui son usage.
Heureusement des solutions existent. La solution par « vecteur liquide » permet ainsi de liquéfier le gaz pour un transport simplifié. Le stockage géologique profond, dans de grandes cavernes souterraines est également prometteur. Quel que soit l’usage, les technologies arrivent à maturité et les coûts de production se réduisent.

Quels usages pour l’énergie hydrogène bas carbone ?

Stockage et production d’électricité, captage du CO₂ : des usages multiples

L’hydrogène qui nous intéresse ici - et qui formule les plus belles promesses - est l’hydrogène bas carbone. Utilisé dans une pile à combustible, il permet de produire de l’électricité en ne rejetant que de l’eau, ce qui en fait un carburant d’avenir. Conservé sous forme liquide, il est également un bon moyen de “stocker” l’énergie électrique.

Lorsqu’on le couple au CO₂, l’hydrogène peut être transformé en méthane de synthèse et pourrait ainsi offrir une bonne solution pour le CO₂ capturé dans certaines usines. En bref, c’est une énergie bas carbone très polyvalente !

Un carburant ultra performant

Si l’on se donne tant de mal à développer les solutions à base d’hydrogène décarboné, ce n’est pas uniquement pour ses qualités écologiques.
L’hydrogène affiche une excellente densité énergétique (trois fois plus grande que celle du gazole et cent fois plus que celle des meilleures batteries électriques), ce qui en fait une solution à la fois compacte et performante. Une automobile développée par un constructeur japonais a ainsi récemment dépassé la barre symbolique des 1000 km réalisés avec un seul plein.

En quoi l'énergie hydrogène est-elle la promesse d'une économie décarbonée ?

L’avenir des mobilités vertes ?

Forte de ces atouts, l’énergie hydrogène pourrait concurrencer les batteries ion lithium qui dominent aujourd’hui le marché de l’électrique. Les premiers TER à hydrogène ont été commandés par la SNCF, des bus sont déjà testés un peu partout en Europe et Airbus travaille déjà sur un avion à hydrogène.

Faute d’infrastructures pour faire le plein, les véhicules particuliers sont un peu en retard. Mais certains pays comme le Japon – ou le premier véhicule de série est commercialisé – parient sur l’énergie hydrogène comme énergie verte.

Vers un usage de plus en plus large de l’hydrogène ?

Au-delà des mobilités, les usages potentiels de l’électricité hydrogène sont infinis. Elle permet d’imaginer des générateurs d’énergie propre pour les zones « hors-réseau ». Elle rechargera peut-être un jour nos smartphones. La chaleur produite par les piles à combustible peut également être valorisée en chauffage... La France a d'ailleurs récemment annoncé un plan de 7,2 milliards d’euros pour devenir un « champion de l’énergie hydrogène décarbonée ».