L’Agence internationale de l’énergie a indiqué en 2019 que l’hydrogène doit jouer un rôle majeur dans la transition énergétique. Il se présente comme l’énergie propre du futur et sans émission de CO2 associé à une pile à combustible.

L’atout de l’hydrogène est qu’il constitue l’élément le plus abondant de l’univers, représentant 75% des éléments par sa masse et 90% en nombre d’atome. Il se trouve essentiellement au cœur des étoiles, dans l’atmosphère des planètes gazeuses et sur Terre dans la composition de l’eau et de la matière vivante, 10% de la masse du corps humain étant ainsi constituée d’hydrogène.

Cependant, l’hydrogène n’est pas une source d’énergie mais un vecteur d’énergie, au même titre que l’électricité, et sert à transporter l’énergie produite à partir d’une source telle que le pétrole ou l’uranium vers les utilisateurs finaux. Présenté la plupart du temps comme une énergie verte, son cycle de vie depuis sa production jusqu’à sa consommation éclaire sur la capacité de l’hydrogène à générer ou pas des émissions de polluants et de gaz à effet de serre.

Il sera ainsi considéré comme non polluant lorsqu’il est utilisé dans une pile à combustible pour produire de l’électricité car le seul déchet produit est de l’eau. Mais dans le même temps, comme il s’agit d’un gaz peu dense, une grande quantité d’énergie est nécessaire pour le comprimer ou le liquéfier, et l’énergie utilisée dans ce cadre qui peut produire des déchets en quantité plus importante.

De plus, l’hydrogène n’étant pas présent à l’état pur dans la nature, il est nécessaire de le séparer des autres éléments tels que le carbone ou l’oxygène, ce qui mobilise là aussi des quantités d’énergies susceptibles de produire des déchets. Actuellement pour des questions de coûts, 95 % de l’hydrogène est produit à partir d’énergies fossiles en reformant le gaz naturel ou en gazéifiant le charbon de bois, deux procédés émetteurs de CO2.

L’hydrogène produit de cette manière peut difficilement être considéré comme propre sauf si ces processus prévoient aussi la capture et le stockage du CO2 émis, mais avec comme conséquence une augmentation des coûts de production.

Afin de réduire l’empreinte carbone et l’utilisation des énergies fossiles, il est également possible d’envisager la gazification de l’hydrogène à partir d’une biomasse. Une autre façon de produire de l’hydrogène est par électrolyse de l’eau en dissociant, grâce à l’électricité, les molécules d’hydrogène en dihydrogène, H2 et en oxygène, O2.

Ce mode de production se fait sans émission de CO2 si l’électricité utilisée est elle-même issue d’une production renouvelable et non fossile. Cette solution qui permet de produire de l’hydrogène propre reste pour l’instant quatre fois plus chère que la production d’hydrogène à partir de ressources fossiles.

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