L’hydrogène vert : qu’est-ce que c’est et pourquoi est-ce important
L’hydrogène vert : qu’est-ce que c’est et pourquoi est-ce important ?
La transition écologique est un processus qui ne doit pas tarder, pour réduire les émissions de gaz à effet de serre en remplaçant les énergies fossiles par des énergies renouvelables. L’hydrogène vert joue un rôle clé dans la décarbonation car il s’agit d’une source d’énergie propre, illimitée et largement accessible.
Il est déjà possible d’utiliser l’hydrogène dans diverses applications, mais la majorité de l’hydrogène est produit par des processus nécessitant l’utilisation de combustibles fossiles. Pour rendre les technologies utilisant l’hydrogène neutres en carbone, il faut un processus de production d’hydrogène durable qui utilise uniquement des énergies renouvelables.
Qu’est-ce que l’hydrogène vert ?
L'hydrogène vert est de l'hydrogène obtenu à partir de sources renouvelables. Cette approche permet d’obtenir une énergie à empreinte carbone nulle et sans émissions de gaz à effet de serre. L'hydrogène (H2) n'est pas présent dans la nature comme le pétrole, il doit donc être produit en le séparant d'autres composés pour obtenir des molécules H2.
Ces processus nécessitent beaucoup d’énergie, qui peut être obtenue en utilisant des combustibles fossiles comme le gaz naturel ou des sources renouvelables comme l’énergie solaire photovoltaïque ou l’énergie éolienne. L’utilisation de l’énergie électrique verte produit de l’hydrogène propre, évitant ainsi la génération d’émissions de CO2 qui modifient le climat de la Terre et sont la principale cause du réchauffement climatique et du changement climatique.
L’hydrogène vert peut constituer une alternative verte à l’énergie thermique obtenue à partir de combustibles fossiles, tels que le gaz naturel, le pétrole et le charbon. La majorité des sources renouvelables peuvent être utilisées pour produire de l’énergie électrique, un processus d’électrification est donc nécessaire pour utiliser ces sources d’énergie.
Cependant, il n’est pas possible d’électrifier la totalité des besoins énergétiques mondiaux, c’est pourquoi certains processus nécessitent de l’énergie thermique, c’est-à-dire de la chaleur. C'est dans ce contexte que l'hydrogène joue un rôle fondamental dans la carbonisation. La production durable d’hydrogène peut accélérer la transition énergétique afin que l’énergie électrique et l’énergie thermique soient disponibles et toutes deux produites de manière écologique sans interférer avec le climat de la Terre.
Comment est produit l’hydrogène vert
L’hydrogène peut être obtenu de différentes manières, même s’il n’existe qu’un seul procédé permettant d’obtenir de l’hydrogène de manière durable :
L'hydrogène vert est produit par électrolyse de l'eau, à l'aide de systèmes appelés électrolyseurs ou cellules électrolytiques. Dans l’électrolyseur, il est possible d’utiliser l’énergie électrique produite par des systèmes verts, comme les systèmes photovoltaïques ou éoliens, pour séparer l’hydrogène de l’oxygène présent dans l’eau. Ce processus se produit lorsque l’eau entre en contact avec deux électrodes, l’une chargée positivement (anode) et l’autre chargée négativement (cathode).
Le passage du courant électrique dans l’eau sépare les molécules d’hydrogène en ions hydrogène (H+) et ions hydroxyde (OH-). Au niveau de l'électrode chargée positivement, les ions hydroxyde libèrent des électrons sous forme d'oxygène, tandis qu'au niveau de l'électrode chargée négativement, les ions hydrogène acquièrent des électrons et deviennent de l'hydrogène gazeux. L'hydrogène gazeux peut être utilisé pour produire de l'énergie thermique, par exemple comme combustible pour fournir de la chaleur.
Avantages de l’hydrogène vert
L’hydrogène vert est important pour plusieurs raisons :
- C'est un carburant très efficace grâce à sa haute densité énergétique.
- La production d'hydrogène à partir de sources renouvelables ne génère pas d'émissions de CO2, le résultat est donc un carburant 100 % vert et totalement neutre en carbone.
- S'il est utilisé comme carburant, il offre d'excellentes performances, atteignant jusqu'à 60 % dans les voitures alimentées par pile à combustible.
- C'est un combustible très polyvalent, qui peut être utilisé pour la production d'acier, le chauffage domestique et l'industrie automobile.
- La combustion de l'hydrogène ne produit pas d'émissions de gaz à effet de serre ; la vapeur d’eau est le seul déchet.
Applications de l’hydrogène vert
Les applications de l’hydrogène vert sont très diverses : il peut être utilisé pour produire de l’énergie et de la chaleur, dans l’industrie, dans les bâtiments et dans les transports. L’hydrogène est utilisé pour produire de l’acier, des alliages, des composants électroniques et du verre, et agit comme réactif dans diverses réactions chimiques. Un autre domaine dans lequel il est utilisé est la production de bicarbonate, un processus qui nécessite beaucoup d’énergie et qui pourrait devenir durable grâce à l’hydrogène vert.
Ce carburant 100 % propre peut également être utilisé comme carburant pour les avions, les navires et les véhicules automobiles, ainsi que comme source d'énergie pour le chauffage domestique et la production d'eau chaude. Il existe déjà aujourd’hui des chaudières à hydrogène qui utilisent un mélange de gaz et 20 % d’hydrogène. Cependant, de nouvelles chaudières à hydrogène de pointe sont déjà en cours de développement, qui pourront utiliser 100 % d'hydrogène, éliminant ainsi totalement l'utilisation de gaz.
La clé du succès de l’hydrogène en tant que carburant propre réside dans la production durable d’hydrogène, mais le processus doit être plus simple et moins coûteux pour qu’il se généralise à l’échelle mondiale et dans tous les secteurs. Cela permettra de combiner l’énergie électrique verte produite par les systèmes photovoltaïques et éoliens avec l’énergie thermique fournie par l’hydrogène vert, achevant ainsi la transition énergétique et parvenant à une décarbonation totale.