Soi-disant écolo, l’hydrogène bleu émet en fait beaucoup de gaz à effet de serre

Fini l’hydrogène gris, la mode est à l’hydrogène vert ou bleu. Même les néophytes comprendront le symbole derrière ces appellations  : ces nouveaux types d’hydrogène sont censés être plus écologiques que le traditionnel. Une étude publiée dans Energy Science and Engineering le 12 août révèle cependant que l’une de ces deux options, l’hydrogène bleu, n’est pas si écolo que certaines entreprises l’affirment.

L’hydrogène propre intéresse de nombreux pays, car il pourrait fournir une source d’énergie propre qui se stocke facilement et est utilisable de bien des manières. Il peut être transporté « sous forme gazeuse dans des pipelines, ou liquide par des bateaux » note l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE). Il peut être transformé en carburant pour les voitures, les camions, les bateaux ou les avions.

Les raffineries utilisent de l'hydrogène mais il s'agit souvent d'hydrogène gris, produits à partir d'énergies fossiles.

Source : Marion Wellman / Pixabay

Une empreinte carbone bien plus lourde que prévu

Si l’hydrogène n’émet pas de CO2 lorsqu’il est utilisé, le processus qui permet de le fabriquer peut, cependant, avoir une empreinte carbone élevée. « Le vaporeformage du gaz naturel est le procédé le plus courant : le gaz naturel est exposé à de la vapeur d’eau très chaude, et libère ainsi le dihydrogène qu’il contient. Mais la production de dihydrogène par reformage a l’inconvénient de rejeter du dioxyde de carbone (CO₂). », confirme le CEA.  C’est pour cela que l’hydrogène fabriqué par les moyens traditionnels est appelé hydrogène gris.

De nouvelles techniques sont cependant utilisées pour produire de l’hydrogène :

•  La décomposition chimique de l’eau en dioxygène et dihydrogène sous l’action d’un courant électrique.  Si l’électricité utilisée provient de filières vertes (solaire, éolien, etc.) et pas de centrales de charbon, on peut alors parler d’hydrogène vert.
• Lorsque la fabrication d’hydrogène a émis du dioxyde de carbone, mais que ce CO₂ a été capté puis stocké ou réutilisé, au lieu d’être relâché dans l’atmosphère, cela produit ce qu’on appelle de l‘hydrogène bleu

Cet hydrogène bleu est donc censé avoir une empreinte carbone bien moindre que l’hydrogène gris, et est regardé pour cette raison avec beaucoup d’intérêt par plusieurs pays, notamment les États-Unis. Mais comme le révèle l’étude, son impact risque en réalité de poser problème.

« Les émissions de gaz à effet de serre relâchées lors de la production d’hydrogène bleu sont en réalité assez élevées », note l’étude, qui précise que c’est en grande partie lié aux fuites de méthanes que ce procédé entraîne. « Si l’hydrogène génère moins d’émissions de CO2, le fait que sa production nécessite d’utiliser davantage de gaz naturel, pour alimenter le processus de capture de carbone, entraîne davantage d’émissions fugitives de méthane. » Un problème très sérieux, car le méthane est un gaz à effet de serre 80 fois plus puissant que le CO2.

Des fuites de méthane, un gaz à effet de serre très puissant

Résultat, même sur le scénario de base étudié par les chercheurs (un taux d’émission de méthane de 3,5 % et un réchauffement induit par ce méthane qui s’étendrait sur 20 ans), le bilan carbone de l’hydrogène bleu est loin d’être enthousiasmant : les émissions carbone (en équivalent CO2) de l’hydrogène bleu « ne sont inférieures que de 9 à 12 % à celles de l’hydrogène gris  ». Les auteurs indiquent également avoir découvert avec stupeur que la quantité de gaz à effet de serre générés par la production d’hydrogène bleu était 20 % plus élevée que celle générée en brûlant du gaz naturel ou du charbon pour le chauffage. Comparée à celle générée en brûlant du diesel dans le même but, elle est même 60 % plus élevée.

Les auteurs de l’étude soulignent du reste que ces chiffres ne sont valables que si le dioxyde de carbone capturé lors de la fabrication de l’hydrogène bleu reste bien « stocké indéfiniment », ce qui est loin d’être un point garanti. Selon eux, l’utilisation d’hydrogène bleu parait donc « difficile à justifier avec des arguments climatiques  ».

En matière d’hydrogène propre, il faut donc que les efforts se concentrent sur l’hydrogène vert. Cet hydrogène dont ni la production ni l’utilisation ne génère de gaz à effet de serre pourrait être une solution utile à l’heure où nous devons supprimer toutes nos émissions carbone. Il reste cependant beaucoup de défis à relever pour en faire une solution viable, notamment faire baisser son coût de production, pour l’heure très élevé.