La transition vers l’hydrogène bas carbone

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Pourquoi engager la transition vers l’hydrogène bas carbone ?

Le changement climatique et la dégradation de l’environnement constituent des menaces réelles pour notre planète. Conscient des impacts à court et moyen termes et dans la continuité des actions déjà engagées, la Commission Européenne a décidé d’accélérer la transformation de notre économie en votant en 2019 un Pacte Vert destiné à faire de l’Europe un continent « climatiquement neutre » d’ici 2050.

La guerre Russo-Ukrainienne a renforcé la nécessité d’accélérer la transition énergétique en mettant en exergue la forte dépendance de l’Europe aux énergies fossiles en provenance de la Russie. L’hydrogène s’est alors révélé être une source énergétique stratégique. Cependant, le produire à partir d’hydrocarbures ne fait que déplacer le problème.

transition vers l’hydrogène bas carbone
La mobilisation des institutionnelles dans la transition vers l’hydrogène bas carbone

C’est pourquoi la Commission Européenne a fixé de nouveaux objectifs en termes de production d’ici à 2030 : la production de 9,6 Mt d’hydrogène renouvelable (contre 5,6 Mt prévues avant le programme RePower EU), et l’import de 10 Mt. La production nécessitera l’installation de plus de 120 GW d’électrolyse et représente un besoin d’investissement global entre 50 et 75 Mds€. Pour accélérer l’usage de l’hydrogène, notamment renouvelable, la Commission Européenne mobilise un ensemble d’instruments et de financement, notamment : Un IPCEI à 5,4 Mds€ pour le financement de projets portés par 35 entreprises européennes ; La création d’une nouvelle banque publique capable d’investir 3 Mds€ dans le développement de l’hydrogène vert. La Commission mise également sur le doublement des « vallées hydrogène » afin d’accélérer la montée en puissance localisée des usages, et souligne qu’à cette fin la mobilisation d’un investissement conséquent sera nécessaire.

L’Etat Français s’est également emparé de ce sujet en priorisant les investissements du Plan de Relance et de France 2030, par exemple au travers d’appels à projets organisés par l’ADEME et le PIA4 tel que celui sur les « Ecosystèmes territoriaux hydrogène » qui vise à promouvoir la mise en œuvre de chaînes de production d’hydrogène à l’échelle industrielle.

Qu’est-ce que l’hydrogène bas carbone ?

Différentes techniques de production existent :

  • Le reformage du gaz naturel à la vapeur d’eau est la technique la plus répandue de nos jours. L’hydrogène est produit par réaction entre du méthane et de l’eau. Ce procédé est fortement émetteur de CO2.  En remplacement du gaz naturel, l’utilisation du biométhane constitue une solution pour produire un hydrogène décarboné ;
  • L’électrolyse de l’eau. L’électrolyseur sépare une molécule d’eau en hydrogène  et en oxygène. Cette voie est encore peu répandue car nettement plus coûteuse (2 à 3 fois plus chère que le reformage du gaz naturel). Ce procédé utilise de l’électricité pour faire fonctionner l’électrolyseur. Suivant le mode de production de l’électricité, on obtient de l’hydrogène plus ou moins décarboné. Le mix énergétique dans la production d’électricité prend alors toute son importance.
  • La gazéification permet de produire, par combustion, un mélange de CO et d’H2 à partir de charbon (solution qui émet beaucoup de CO2) ou de biomasse.
Les couleurs de l’hydrogène
  • Vert pour l’hydrogène fabriqué par électrolyse de l’eau à partir d’électricité provenant uniquement d’énergie renouvelable ;
  • Gris pour l’hydrogène fabriqué par procédés thermochimiques avec comme matières premières des sources fossiles (charbon ou gaz naturel) ;
  • Bleu pour l’hydrogène fabriqué de la même manière que l’hydrogène gris, sauf que le CO2 émis lors de la fabrication est séquestré ou réutilisé dans un procédé ;

Ainsi, il faut être vigilant : produire de l’hydrogène sous prétexte que son utilisation n’est pas émettrice de CO2 est une mauvaise approche. Tout repose sur le procédé. De fait, l’hydrogène « bleu » et « vert » sont regroupés sous l’appellation « bas-carbone ». Mais, seul l’hydrogène produit à partir d’électrolyse avec de l’électricité 100% décarbonée est labélisé “Vert”.

La transition vers l’hydrogène bas carbone est donc sous-tendue à la démultiplication des capacités d’électrolyse ET d’énergies renouvelables.

Le soutien pour le développement de l’hydrogène bas carbone

Aujourd’hui, la France dispose d’un écosystème de recherche très actif, avec plusieurs entreprises prometteuses qui pourraient prendre des positions significatives et réaliser des investissements importants. Les grands groupes français ont également une stratégie très proactive pour le développement du secteur. Les entreprises françaises sont à la pointe de la technologie dans ce domaine et visent à devenir des leaders européens et mondiaux. Enfin, les collectivités locales et régionales et les collectivités territoriales manifestent un fort intérêt et investissent pour soutenir le déploiement de cette technologie. Le plan de relance est l’occasion de leur donner l’élan nécessaire.

Les aides financières

En 2018, la France devient l’un des premiers pays à déployer un plan hydrogène, avec des investissements importants tels que :

  • ADEME – 80 millions d’euros pour le déploiement d’hydrogène
  • ANR – 110 millions d’euros sur les 10 dernières années
  • PIA – 100 millions d’euros alloués pour l’investissement des entreprises

Une large consultation sous la forme d’un appel à manifestation d’intérêt (AMI) étant lancée au cours du premier semestre 2020, il permet aux porteurs de projets (industries, collectivités locales, centres de recherche) de faire leurs projets et d’identifier les freins (techniques, réglementaires, financiers) à l’émergence d’une chaîne de valeur de l’hydrogène. Cette stratégie a également impliqué le Conseil National de l’industrie et le secteur. Cet AMI était un succès, avec 160 applications retenues. Cela représente 32,5 milliards d’euros en investissements, un besoin d’aide public de 7 milliards d’euros d’ici 2030 et 2 milliards d’euros entre 2020 et 2022.

D’autres appels à projets sont programmés pour 2023 : restez informés pour capter des opportunités de financement intéressantes pour vos projets.

L’avantage de l’hydrogène bas carbone

La stratégie pour la transition vers l’hydrogène bas carbone est une priorité pour l’investissement de l’état français qu’elle soit  :

  • Économique : L’hydrogène donne une opportunité de construire un nouveau secteur industriel et ainsi de créer de nouveaux emplois ;
  • Environnementale : L’hydrogène donne plusieurs solutions pour la décarbonatation des secteurs industriels et du transport ;
  • Energétique : L’hydrogène permet de répondre aux souhaits de la France de réduire sa dépendance sur l’énergie importée.

Une stratégie basée sur 3 points

Le développement de technologies d’hydrogène vert ou bas carbone est une opportunité d’accélérer la transition écologique au niveau régional ainsi qu’à l’échelle européenne. Sous cette stratégie, les 3 objectifs sont :

  • Faire émerger la filière française de l’électrolyse ;
  • Développer une mobilité lourde à l’hydrogène décarboné ;
  • Soutien de la recherche, l’innovation et le développement de compétences pour favoriser les usages de demain.

Cette stratégie permet à la France ainsi qu’à l’Union Européenne d’avancer la transition écologique en favorisant le développement technologique. Pour faire cela, plusieurs actions sont mises en place afin de permettre cette transition vers l’hydrogène bas carbone.

Briques technologiques et démonstrateurs

Dans le volet « briques technologiques », l’appel à projets (AAP) vise à améliorer les composants et systèmes liés à la production et le transport de l’hydrogène. Il pourrait également soutenir des projets à la pointe de la technologie intégrant une forte création de valeur. Avec 350 millions d’euros, cet AAP sera valable jusqu’en 2023. 

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