[et_pb_section bb_built=\u00a0\u00bb1″][et_pb_row][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.14″]<\/p>\n
L\u2019hydrog\u00e8ne rel\u00e8ve aujourd\u2019hui davantage du domaine de la chimie industrielle que de celui de l\u2019\u00e9nergie ou de la mobilit\u00e9 (le mot ne figure notamment pas dans l\u2019index du manuel d\u2019\u00e9nergie de Jean-Pierre Hansen et Jacques Percebois). L\u2019hydrog\u00e8ne, c\u2019est \u00e9conomiquement avant tout, et de tr\u00e8s loin, l\u2019hydrog\u00e8ne appliqu\u00e9 \u00e0 l\u2019industrie, l\u2019hydrog\u00e8ne-industrie.<\/span><\/p>\n Cette situation pourrait changer dans les ann\u00e9es qui viennent. D\u2019une part, l\u2019hydrog\u00e8ne pourrait contribuer \u00e0 r\u00e9soudre le probl\u00e8me du stockage d\u2019\u00e9nergies renouvelables : c\u2019est l\u2019hydrog\u00e8ne-\u00e9nergie. D\u2019autre part, l\u2019hydrog\u00e8ne pourrait servir pour le chauffage, et faire partie de la mobilit\u00e9 bas carbone, notamment en tant que combustible de piles motrices : c\u2019est l\u2019hydrog\u00e8ne-mobilit\u00e9\u2026 une rupture potentielle qui exige au pr\u00e9alable de d\u00e9carboner la production de ce vecteur d\u2019\u00e9nergie.<\/span><\/p>\n Dans une perspective plus lointaine, l\u2019hydrog\u00e8ne, dont se composent certains filaments qui traversent le cosmos, pourrait aussi intervenir dans le cadre de la fusion nucl\u00e9aire \u00e0 usage civil (\u00e0 travers ses isotopes). Mais je n\u2019aborderai pas ce th\u00e8me ici.<\/span><\/p>\n <\/p>\n Les m\u00e9thodes de production d\u2019hydrog\u00e8ne (plus pr\u00e9cis\u00e9ment, de dihydrog\u00e8ne H<\/span>2<\/span>) sont nombreuses. La principale m\u00e9thode industrielle de production d\u2019hydrog\u00e8ne est actuellement le vaporeformage d\u2019hydrocarbures (non renouvelables) tels que le m\u00e9thane. Cette m\u00e9thode produit aussi du CO<\/span>2<\/span>.<\/span><\/p>\n La production industrielle d\u2019hydrog\u00e8ne est de 900 kT en France et de 50 M kT dans le monde (1)<\/span>. La production de cet hydrog\u00e8ne dit \u201cgris\u201d rejette 10 kg de CO<\/span>2 <\/span>pour 1 kg d\u2019hydrog\u00e8ne produit (2)<\/span>\u2026 soit 500 M kT de CO<\/span>2<\/span> annuels rejet\u00e9s dans le monde, sur un total d\u2019\u00e9missions globales estim\u00e9 \u00e0 environ 37 milliards de tonnes.\u00a0<\/span><\/p>\n La capture de CO<\/span>2<\/span> est la principale piste technologique pour r\u00e9duire les \u00e9missions de CO<\/span>2<\/span> associ\u00e9es \u00e0 la production d\u2019hydrog\u00e8ne \u00e0 partir d\u2019hydrocarbures. Les grands acteurs industriels savent aujourd\u2019hui mettre en oeuvre des solutions de ce type. Elles ont cependant aussi pour cons\u00e9quence de rendre la production plus co\u00fbteuse. De plus, il s\u2019agit l\u00e0 d\u2019hydrog\u00e8ne \u201cbleu\u201d et non d\u2019hydrog\u00e8ne d\u00e9carbon\u00e9 \u201cvert\u201d. En effet, comme \u00e9nonc\u00e9 dans le <\/span>r\u00e9cent appel \u00e0 projets de l\u2019Agence de l\u2019Environnement et de la Ma\u00eetrise de l\u2019Energie<\/span><\/a> (ADEME), consacr\u00e9 au d\u00e9veloppement de la fili\u00e8re hydrog\u00e8ne, l\u2019hydrog\u00e8ne d\u00e9carbon\u00e9 est d\u00e9fini comme \u00e9tant, d\u2019une part, issu d\u2019\u00e9nergies renouvelables, et d\u2019autre part, transport\u00e9 en minimisant les \u00e9missions de CO<\/span>2<\/span>.\u00a0<\/span><\/p>\n Il y a actuellement deux m\u00e9thodes industrielles (3)<\/span>\u00a0pour produire de l\u2019hydrog\u00e8ne d\u00e9carbon\u00e9, et un grand nombre de m\u00e9thodes exp\u00e9rimentales. La m\u00e9thode industrielle principale est l\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau (\u201cpower to gas\u201d). Le principe de l\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau admet de nombreuses variantes (plus ou moins bien \u00e9tablies), en jouant sur les param\u00e8tres de temp\u00e9rature, de pression, en modifiant la cellule (il y a plus de quinze types de cellules possibles).<\/span><\/p>\n Une autre m\u00e9thode est le proc\u00e9d\u00e9 Kvaerner, qui consiste \u00e0 chauffer un hydrocarbure \u00e0 1600\u00b0 C avec une torche \u00e0 plasma.<\/span><\/p>\n Les principales pistes exp\u00e9rimentales de production d\u2019hydrog\u00e8ne vert sont les suivantes :\u00a0<\/span><\/p>\n La chaleur \u00e9lev\u00e9e souvent requise pour produire de l\u2019hydrog\u00e8ne peut \u00eatre apport\u00e9e par un dispositif de cog\u00e9n\u00e9ration, appliqu\u00e9 par exemple \u00e0 une centrale nucl\u00e9aire (4)<\/span>.\u00a0<\/span><\/p>\n Le passage du stade exp\u00e9rimental au stade industriel pourrait avoir lieu dans les ann\u00e9es qui viennent pour plusieurs de ces technologies. Actuellement, l\u2019hydrog\u00e8ne d\u00e9carbon\u00e9 est deux \u00e0 trois plus cher que l\u2019hydrog\u00e8ne produit \u00e0 partir d\u2019hydrocarbures.<\/span><\/p>\n <\/p>\n Le mode de stockage de l\u2019hydrog\u00e8ne n\u2019est pas \u00e9vident comme l\u2019est par exemple celui du p\u00e9trole. Avec une pression atmosph\u00e9rique et une temp\u00e9rature de 25\u00b0C, l\u2019hydrog\u00e8ne poss\u00e8de une masse volumique de 0,09\u00a0kg\/m<\/span>3<\/span>, rendant son stockage difficilement praticable.<\/span><\/p>\n Trois solutions existent, toutes co\u00fbteuses :\u00a0<\/span><\/p>\n <\/p>\n Issu \u00e0 95% d\u2019hydrocarbures, l\u2019hydrog\u00e8ne intervient aujourd\u2019hui dans une grande vari\u00e9t\u00e9 de proc\u00e9d\u00e9s industriels : production de l\u2019ammoniac pour les engrais dans l\u2019agriculture, raffinage du p\u00e9trole (d\u00e9sulfuration notamment), la chimie (production de m\u00e9thanol par exemple), ainsi que dans le spatial (5)<\/span>, la m\u00e9tallurgie, la verrerie, etc. Pour toutes ces applications, la demande de march\u00e9 existe d\u00e9j\u00e0.\u00a0<\/span><\/p>\n De nouvelles applications relevant des domaines du stockage de l\u2019\u00e9nergie, du chauffage, et de la mobilit\u00e9 pourraient, \u00e0 l\u2019avenir, venir s\u2019ajouter aux applications d\u00e9j\u00e0 \u00e9tablies. Actuellement, la demande de march\u00e9 pour ces applications est encore relativement limit\u00e9e. De plus, la justification de ces nouvelles applications repose largement sur l\u2019utilisation d\u2019hydrog\u00e8ne vert, dont la production ne fait que commencer.<\/span><\/p>\n1. Production d\u2019hydrog\u00e8ne : de la capture du carbone \u00e0 la d\u00e9carbonation totale<\/span><\/h2>\n
1.1. La production d\u2019hydrog\u00e8ne<\/span><\/h3>\n
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1.2. Le stockage d\u2019hydrog\u00e8ne<\/span><\/h3>\n
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2. Les nouvelles applications \u00e9nerg\u00e9tiques de l\u2019hydrog\u00e8ne : stockage, chauffage, mobilit\u00e9, etc.<\/span><\/h2>\n