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Quand l’hydrogène remplacera les fossiles

Accompagnant les objectifs de neutralité carbone, une carte des routes de l’hydrogène et de ses dérivés se dessine peu à peu.

Aurélie Barbaux 02 janvier 2025


.En 2022,. le « Suiso Frontier » a réalisé la première livraison maritime d’hydrogène liquéfié au monde, de l’Australie vers le Japon.

L'utopie est en marche. Pour sauver le climat, un monde où le charbon et le pétrole seront remplacés par l’hydrogène et ses dérivés émerge, inéluctablement. Depuis trois ans, McKinsey publie, pour l’Hydrogen Council, un rapport sur les flux d’hydrogène, d’ammoniac, d’e-méthanol et de fer préréduit (DRI), avec force cartes traçant les futures routes et hubs d’import-export des carburants verts. Des cartes qui reflètent les grandes ambitions de l’Australie, de l’Afrique du Sud, du Chili, du Maroc ou de la Namibie pour ces marchés. Ces pays comptent mettre à profit leur soleil et leur vent afin de produire de l’hydrogène vert par électrolyse à un coût compétitif.

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18 nov. 2024, 14:12

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Il y a certainement une place pour l’hydrogène vert dans le bouquet énergétique de l’avenir. Mais ce ne sera pas à la hauteur des attentes suscitées par les promoteurs de la filière.
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Il y a quatre ans à peine, en élaborant une stratégie pour percer ce marché, le gouvernement canadien estimait que le marché mondial de l’hydrogène atteindrait 11 000 milliards de dollars en 2050. En avril dernier, Ressources naturelles Canada ramenait cette estimation à un peu moins de 2000 milliards de dollars. C’est une différence de 80 %.
Aux États-Unis, la firme McKinsey vient de réduire de 70 % sa cible de production d’hydrogène vert aux États-Unis pour 2030, rapporte le Financial Times, malgré l’avalanche de projets annoncés.
En Bourse, la valeur des actions des entreprises liées au marché de l’hydrogène est en chute libre après avoir connu une montée effrénée. Un portefeuille de 45 de ces entreprises suivi par l’Agence internationale de l’énergie a vu sa capitalisation boursière reculer à ce qu’elle était en mai 2020.
Il y a certainement une place pour l’hydrogène vert dans le bouquet énergétique de l’avenir. Mais ce ne sera pas à la hauteur des attentes suscitées par les promoteurs de la filière.
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Hydrogène : face aux incertitudes, DNV revoit ses prévisions à la baisse

16.10.2024 Michaël TORREGROSSA

Dans son rapport annuel "Energy Transition Outlook 2024", DNV a revu à la baisse ses prévisions pour l’utilisation de l’hydrogène. Citant des coûts en forte hausse et un manque de politiques publiques adaptées pour soutenir le développement de la filière, l’organisme estime que l'hydrogène et ses dérivés représenteront seulement 3,9 % du mix énergétique mondial d'ici 2050, contre 5 % estimés dans le rapport de 2023.

Le rapport souligne que les coûts croissants des premiers projets d’hydrogène énergétique et l’absence de subventions suffisantes expliquent cette révision. DNV anticipe désormais une utilisation de 188 millions de tonnes d'hydrogène pour des usages énergétiques d'ici 2050, soit une diminution de 21 % par rapport aux 238 millions de tonnes projetés l’an dernier. Les perspectives à court terme ont également été révisées. La part d’hydrogène dans le mix-énergétique passe ainsi de 0,4 à 0,2 % en 2030 et de 2,6 à 1,5 % en 2040.

Un réajustement justifié par les retards sur de nombreux projets. « Le producteur d’électricité norvégien Statkraft a réduit ses ambitions en matière de capacité d’hydrogène renouvelable de 2 GW d’ici 2030 à 1 à 2 GW d’ici 2035, invoquant des coûts plus élevés que prévu. De même, l’entreprise énergétique française Engie a reporté de cinq ans son objectif de 4 GW d’ hydrogène vert en raison de la lenteur de l’évolution de la demande » cite en exemple le rapport.

Pour atteindre les objectifs de l'Accord de Paris, DNV prévient que l'hydrogène et ses dérivés devront représenter au moins 15 % de la demande énergétique mondiale d'ici 2050.

VIDÉO. L’« Energy Observer » de retour à Saint-Malo après sept ans de tour du monde
L’odyssée, l’épopée, la formidable aventure… Les adjectifs ne manquent pas, au retour de l’« Energy observer » à Saint-Malo, après sept années à traquer les innovations énergétiques à travers le monde.

Madeleine TOURMENTE et Morgane Berthommier Publié le 14/06/2024 Le marin

Vendredi 14 juin, l’« Energy observer », catamaran de 30 mètres de long pour 13 de large, a retrouvé son port d’attache de Saint-Malo, clos son voyage et réalisé le défi du zéro carbone. Né en 2013 dans l’esprit de Victorien Erussard, officier de la marine marchande et coureur au large, le projet de l’« Energy observer » a pris la mer en avril 2017 avec pour objectif de traverser le monde, faire avancer la science et la technologie tout en éduquant et apprenant des populations rencontrées. Le navire a eu un rôle de média – réalisation de documentaires à bord et à terre – et de laboratoire flottant.

Il a dû transformer ses technologies au rythme des difficultés rencontrées et des tests réalisés à bord, avec un équipage de cinq à neuf marins, ingénieurs, techniciens et reporter d’images. Ainsi, la propulsion à hydrogène (converti à bord par électrolyse), vélique, l’énergie solaire ou éolienne ont formé un mix décarbonné leur permettant d’avancer dans l’innovation.

Electrolyseurs hydrogène : une bulle prête à éclater ?

MICHAËL TORREGROSSA

Pointant du doigt un investissement trop rapide des acteurs, une nouvelle analyse publiée par BNEF estime que la production d’électrolyseurs dépasse de loin la réalité des projets.

Une capacité qui excède très largement la demande ! C’est l’alerte lancée par BloombergNEF dans une nouvelle analyse. Intitulée « Electrolyser Manufacturing 2024: Too Many Fish in a Tiny Pond » (littéralement, « trop de poissons dans un petit étang », celle-ci pointe que la capacité de production mondiale a atteinte 31.7 GW à fin 2023, soit sept fois plus que la demande estimée sur l’année 2024.

« Malgré cette grave surcapacité, les grands acteurs existants et les nouveaux entrants continuent de construire des usines. Tous les fabricants ne survivront pas » avertit Xiaoting Wang, auteur de l’analyse.

Une situation tendue qui se reflète dans les résultats des différents acteurs. En 2023, la société allemande Thyssenkrupp Nucera a été l’un des seuls fabricants à dégager un résultat positif. Cette dernière a annoncé un bénéfice de 23 millions de dollars, principalement grâce à une commande de 2.2 GW dans le cadre du projet Neom, en Arabie saoudite. A l’opposé, le français McPhy a affiché une perte nette de 47.4 millions d’euros et l'américain Plug Power 1.4 milliard de dollars sur le même période.

Des acteurs de plus en plus nombreux

Malgré cette offre excédentaire, BNEF note que le marché continue de grandir, dépassant désormais les 100 fabricants. Une évolution qui a notamment affecté le marché des électrolyseurs alcalins. Les dix premiers fabricants ne représentant plus que 50 % des capacités à fin 2023, contre 84 % en 2021. A l’inverse, le marché des électrolyseurs PEM reste plus concentré. En 2024, cinq entreprises devraient représenter plus de 70 % du marché.

Des problèmes sur le terrain

Pour BNEF, les derniers mois ont également été marqués par de nombreux problèmes observés sur le terrain.

Alors que les difficultés rencontrées en Chine sur la centrale de Kuta ont déjà été largement relayées, le rapport met en évidence des problèmes de matériel dans les projets Power to Green Hydrogen (2.5 M, PEM, Majorque) et Hysynergy 1 (20 MW, alcalin, Danemark). Aux Etats-Unis, deux sites de production de 10 MW en cours de développement connaitraient également des problèmes de mise en route.

Le navire-laboratoire Energy Observer s'apprête à achever son tour du monde

AFP le 28 févr. 2024

Le navire-laboratoire Energy Observer, premier navire capable de produire son propre hydrogène, fait escale cette semaine en Floride, dans le sud-est des Etats-Unis, dernier pays qu'il visitera avant de revenir en France pour achever un tour du monde entamé en 2020.

Depuis sa première expédition, autour de la France en 2017, ce catamaran de plus de 30 mètres de long, recouvert de 202 m2 de panneaux solaires, a parcouru près de 63.040 milles nautiques grâce aux seules énergies renouvelables.

En plus de sa pile à combustible et de son énergie photovoltaïque, l'Energy Observer exploite le vent grâce à ses "Oceanwings", des ailes de 12 mètres entièrement automatisées, qui permettent d'augmenter la vitesse de navigation, de réduire la consommation ou de dédier les moteurs à la production d'hydrogène.

L'objectif du projet est double: tester toutes les technologies d'énergie propre à bord et partager ce qui a été appris à travers des rencontres, des articles et des vidéos publiées, a expliqué mardi à l'AFP le capitaine du navire, Marin Jarry, lors d'une escale à Fort Lauderdale, près de Miami.

Le tour du monde, démarré en 2020, a conduit les membres du projet, emmenés par le navigateur Victorien Erussard, à tester ces technologies dans une multitude de conditions climatiques en passant par l'Atlantique, le Pacifique, l'Asie, l'Afrique et désormais l'Amérique.

Le résultat est positif, selon Marin Jarry. "Nous avons beaucoup appris en cours de route, tant sur le plan technologique que sur celui des autres solutions", a-t-il assuré.

L'entreprise espère que le secteur maritime pourra s'inspirer de ses expériences et s'orienter vers les énergies propres. Les ailes océaniques, par exemple, sont déjà utilisées sur des cargos tels que le Canopée, conçu pour transporter des pièces de la fusée Ariane 6 depuis l'Europe jusqu'au centre spatial de Kourou en Guyane.

Au cours du voyage, 40% de l'énergie utilisée était d'origine éolienne, 40% d'origine photovoltaïque et 20% provenait de l'hydrogène.

Après la Floride, il ira à Washington, New York, et Boston, avant de revenir en France.

La société travaille déjà sur un autre projet, l'Energy Observer 2, un cargo de 120 mètres de long, 22 mètres de large et d'une capacité de chargement de 5.000 tonnes, qui fonctionnera à l'hydrogène liquide.

Le transport maritime génère chaque année 3% des gaz à effet de serre de la planète, selon l'Organisation maritime internationale, qui souhaite réduire les émissions nettes à zéro d'ici à 2050.

Les chercheurs de l’université de Deakin en Australie ont fait une découverte qui pourrait bel et bien révolutionner l’industrie énergétique. Le sujet de cette expérimentation : la combinaison étonnante entre l’hydrogène et la poudre de nitrure de bore.

Les fours à pain industriels se mettent à l'hydrogène

L'entreprise américaine AMF Bakery, spécialiste des équipements pour l'industrie de la boulangerie, vient de lancer le premier four à hydrogène. Cet équipement doit permettre à ce secteur de se passer du gaz et d'accélérer sa décarbonation.

Adeline Haverland 18 Mars 2022 Usine Nouvelle

La décarbonation de l'industrie agroalimentaire était au cœur du dernier Carrefour des fournisseurs des industries de l'agroalimentaire qui s'est tenu début mars à Rennes (Ille-et-Vilaine). Parmi les innovations les plus remarquées : celle présentée par l'entreprise américaine AMF Bakery. Le spécialiste des équipements à destination des professionnels de la boulangerie et pâtisserie s'est distingué avec un four tunnel alimenté à l'hydrogène.


« Cela fait des années que nos équipes européennes, installées aux Pays-Bas, travaillent sur le sujet, mais entre la question climatique et les tensions sur l'approvisionnement en gaz, cette innovation semble encore plus pertinente aujourd'hui », observe Eric Tellier, le directeur commercial France de l'entreprise. Dans un secteur où les fours à gaz restent encore très largement majoritaires, la solution proposée par AMF fait figure de rupture.

Un brevet pour protéger les brûleurs à hydrogène

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Los Angeles Looks To Launch Massive Hydrogen Network

By Julianne Geiger - Feb 18, 2022

The largest gas utility in the United States revealed a proposal on Thursday for what would be the largest green hydrogen network, according to a company press release.

SoCalGas—a division of Sempra Energy—has announced its plans for the Angeles Link, a network designed to help California achieve net-zero by 2045.

SoCalGas has referred to the green hydrogen network as one of the world’s largest clean energy infrastructure systems.

As proposed, the Angeles Link could deliver enough green hydrogen to displace as much as 25% of the natural gas that SoCalGas currently supplies. SoCalGas currently supplies gas to 22 million homes.

Part of the project is destined to include a new pipeline to transport the hydrogen from parts of the state that have large renewable energy resources to the Los Angeles area.

The notion of green hydrogen has increased in popularity—at least in the media—in recent days. Today’s reality is, however, that green hydrogen is cost-intensive.

But economies of scale could help lower those costs, according to SoCalGas.

Green hydrogen is produced through the electrolysis of water in electrolyzers powered by wind, solar, and possibly geothermal. Green hydrogen not only relies on water—and lots of it—but on purified water. And it requires electricity to distill that water, Irina Slav wrote for Oilprice earlier this month.

But green hydrogen is seen by many as a critical component of the energy transition.

SoCalGas said it is now working to define the scope of the project, the timeline for construction, and the timeline to get the facility operational. The company that will ultimately produce the hydrogen has not yet been named.

Critiqué pour son impact environnemental, l’hydrogène bleu tient une place de choix dans les stratégies hydrogènes en Europe

ALINE NIPPERT Publié le 25/08/2021

Alors qu'une étude américaine a récemment pointé la quasi absence de bénéfices climatiques de l'hydrogène bleu (produit à partir de gaz naturel avec captage de CO2), nombreux sont les pays qui misent sur ce type de production pour déployer la filière. Industrie & Technologies fait le point sur la place de l'hydrogène bleu dans les stratégies hydrogènes en Europe.

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L'hydrogène bleu ne serait pas une solution « faible en carbone »

Par Abdessamad Attigui, le 18 août 2021.

L’hydrogène bleu ne serait pas la principale solution de la transition énergétique ! Selon une étude, l’intensité en émissions de gaz à effet de serre de l’hydrogène bleu est 20 % supérieure à la combustion du gaz naturel pour le chauffage.

Alors que de nombreux États ont déployé des stratégies de développement hydrogène, dont la France qui lui a dédié 7 milliards d’euros d’ici 2030, des chercheurs de l’université de Cornell et de l’université de Stanford avertissent les décideurs politiques dans l’étude How Green is Blue Hydrogen ? parue dans la revue Energy Science & Engineering, sur l’empreinte écologique de ce gaz.

Présenté comme une alternative écologique à l’hydrogène gris, l’hydrogène bleu n’aurait aucun rôle à jouer dans un avenir décarboné. « Au mieux, c’est une distraction qui pourrait retarder les actions nécessaires pour vraiment décarboner l’économie mondiale », peut-on lire dans l’étude.

Il est important de rappeler que l’hydrogène « gris » est issu des combustibles fossiles, majoritairement du gaz naturel. Ce dernier est notamment caractérisé par une forte émission de gaz à effet de serre. Son homologue « vert » est extrait de la même façon avec un système de captage du dioxyde de carbone émis lors de l’opération. Il est réutilisé comme matière première dans différentes industries ou encore stocké dans des poches avec la technique CSC (Carbon Capture and Storage). Il n’existe que deux installations d’hydrogène bleu dans le monde qui en produisent à une échelle commercialisable. La première est exploitée par Shell en Alberta, au Canada, et la deuxième par Air Products au Texas, aux États-Unis.

De ce fait, l’hydrogène bleu ne peut être considéré comme une solution « faible en carbone » ou « propre ». L’étude montre même « que la production d’hydrogène bleu est nettement pire que la combustion de combustibles fossiles pour la chaleur, comme le gaz ou le charbon, en premier lieu », ajoute David Cebon, professeur de génie mécanique à l’Université de Cambridge.

Investir dans l’hydrogène vert

Les chercheurs appellent les décideurs politiques à délaisser le développement de l’hydrogène bleu au profit de l’hydrogène vert. Produit par électrolyse de l’eau avec une électricité d’origine renouvelable (solaire, éolienne ou hydroélectrique), cet hydrogène est qualifié « propre ».

Pour Robert Howarth, co-auteur de l’étude et professeur d’écologie et de biologie environnementale à l’université Cornell, l’hydrogène vert produit à partir de l’énergie éolienne et solaire est « le seul dans lequel ils devraient investir des fonds publics ».

How green is blue hydrogen?
Robert W. Howarth, Mark Z. Jacobson
First published: 12 August 2021