Archives de catégorie : Hydrogène

How green are green and blue hydrogen?

Je développe sur le site d’ammoniaenergy mes arguments en défense de l’hydrogène bleu remis en cause cet été par Howard et Jacobson.

J’explique notamment pourquoi prétendre choisir un horizon temporel pour le potentiel de réchauffement global (PRG – GWP en anglais) spécifique à un gaz donné, en l’occurrence le méthane, c’est ne pas comprendre ce qu’est un PRG. Un horizon de 20 ans ignore totalement les effets du CO2 au-delà de 20 ans, c’est-à-dire l’essentiel des effets du CO2! A l’inverse, un horizon de 100 ans n’ignore aucun des effets du méthane.

Je montre tout l’intérêt de l’électrification des vaporéformeurs de méthane pour améliorer la performance environnementale de l’hydrogène bleu.

Enfin, je montre que l’hydrogène bleu peut avoir des domaines d’applications, au moins transitoires, pour lesquels l’hydrogène vert (produit localement) ne ferait pas sens – car sa disponibilité supposerait qu’on dispose d’électricité bas-carbone en quantité suffisante, mais alors on ferait mieux de l’utiliser directement dans la très grande majorité des cas. Si par contre on en manque, structurellement ou temporairement, alors l’hydrogène bleu – sous certaines conditions – vaut mieux que l’hydrogène gris et même souvent, contrairement à ce qu’ont soutenu Howarth et Jacobson, que l’usage direct de combustibles fossiles.

Après que la bulle hydrogène aura éclaté

Que restera-t-il après que la bulle hydrogène aura éclaté? Quand on se sera rendu compte, enfin, que l’hydrogène « bas-carbone » peut être très utile pour réduire et pratiquement éliminer les émissions de gaz à effet de serre de la sidérurgie, des industries chimiques, du transport maritime, peut-être du transport aérien, et permettre aux systèmes électriques basés sur de très importantes proportions d’énergie éolienne et solaire de supprimer tout recours à des combustibles fossiles. Mais que l’hydrogène ne jouera pratiquement aucun rôle dans les bâtiments, et à peine plus dans les transports terrestres, l’électrification directe de la mobilité étant nettement plus efficace que la production et l’utilisation d’hydrogène « vert ». Quant à la production d’hydrogène vert en Europe, entre importations de matières premières et de combustibles à base d’hydrogène vert en provenance de régions plus ensoleillées et/ou plus venteuses, et la production d’hydrogène bleu, elle n’est pas forcément promise au brillant avenir que certains lui prédisent. Surtout, l’urgence n’est pas là, mais bien à développer la production d’électricité éolienne et solaire. Voilà en gros les thèses que je défends dans ce briefing de l’IFRI.

English readers can go here.

Le document complet, en anglais uniquement, peut être téléchargé ici.

La controverse sur l’hydrogène bleu

Faire paraître un article scientifique au cœur du mois d’août : on pourrait croire que c’est gâcher toute chance d’avoir un impact. Il semble qu’au contraire, nombre de commentateurs n’ayant rien de mieux à se mettre sous la dent, ce soit une stratégie gagnante, si l’on en croit par l’abondance de commentaires suscités sur les réseaux sociaux « professionnels » par la parution d’un article de Robert Howarth et Mark Jacobson titré « How green is blue hydrogen ? », ce qu’on pourrait traduire par « l’hydrogène bleu est-il vraiment vert ? » – ou vraiment écolo.

Dans cet article, Howarth et Jacobson s’emploient à démontrer que produire de l’hydrogène « bleu » par vaporeformage de gaz naturel avec stockage des émissions de CO2 réduit peu les émissions du vaporeformage, et entraîne davantage d’émissions de gaz à effet que de brûler directement, et sans capture du CO2, du gaz naturel.

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Produire de l’hydrogène en capturant du CO2

Encore une start-up qui va sauver la planète en produisant de l’hydrogène ? Oui, encore une, mais celle-ci a vraiment quelque chose de spécial. Planetary Hydrogen ne se contente pas d’utiliser de l’électricité renouvelable pour produire de l’hydrogène vert. La start-up canadienne veut du même mouvement prendre du CO2 dans l’air et le transformer en bicarbonate qui se retrouvera ensuite dans l’océan, réduisant ainsi son acidité.

On pourrait aussi bien dire qu’il s’agit d’une technique de capture directe du CO2 dans l’air doublement améliorée – le CO2 capturé ne doit pas être stocké sous terre sous forme gazeuse, il est définitivement éliminé ; le procédé produit en plus de l’hydrogène vert. D’une pierre deux voire trois coups…

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L’hydrogène vert bientôt moins cher que l’hydrogène « bleu » – so what?

Une fois de plus, l’agence Bloomberg New Energy Finance (BNEF) vient de secouer le cocotier en révisant à la baisse ses prévisions de coûts de l’hydrogène « vert », produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable. Selon BNEF, l’hydrogène « vert » produit à partir d’électricité photovoltaïque ou éolienne à terre coûtera moins cher dès 2030 que l’hydrogène produit à partir du gaz naturel avec capture et stockage du CO2 avec des coûts allant de 1 à 2 dollars des USA ($) dans les 28 pays modélisés, à l’exception de la Corée et du Japon.
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Des cargos écolos grâce à l’ammoniac vert

 

Si les batteries peuvent parfaitement convenir pour des ferrys plus verts, on l’a vu, le poids et le coût des batteries ne permettent pas d’imaginer franchir les océans et mers du globe, ce qui est le pain quotidien des gros cargos caractéristiques du transport international – tankers, vraquiers et porte-conteneurs. Or ceux-ci sont responsables de 90% des émissions de CO2 du transport maritime. Comment réduire ces émissions à presque rien ?

(Ci-dessus: rare photo d’un cargo toujours vert barrant la route au pétrole… 😉 )

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Des carburants pour voler vert

 

Certain en rêvent, mais l’avion électrique ne saurait voler loin. Le poids des batteries est rédhibitoire pour autre chose que des sauts de puces. L’avion à hydrogène, on l’a vu, n’est pas une solution à portée de la main. Faut-il pour autant renoncer à « verdir » l’avion ? Pas forcément.

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L’avion hydrogène n’est pas pour demain

En juin dernier, le gouvernement français annonçait un plan de soutien à l’aéronautique de 15 milliards d’euros, assorti de l’exigence de lancer un avion « vert » à l’hydrogène dès 2035.  Dès septembre, Airbus présentait trois concepts d’avion à l’hydrogène. Mais tout suggère que des avions à hydrogène liquide, s’ils volent un jour, n’emporteront guère de passagers avant 2050, c’est-à-dire trop tard pour réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre. Voici pourquoi – mon analyse également exprimée sur l’excellent site Revolution énergétique sous forme d’entretien.

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A trop demander à l’hydrogène, on ne rend pas forcément service à la transition énergétique

Avec l’aimable autorisation de la rédaction du Monde, je reproduis ici le texte de ma tribune publiée sur son site le 30 Octobre et dans l’édition papier datée du 2 Novembre, dans un ensemble intitulé « Une bouffée d’hydrogène pour l’économie ». J’en profite pour remercier vivement Antoine Reverchon pour ses remarques critiques et constructives.

Pour décarboner l’économie mondiale, le recours à l’hydrogène apparaît aujourd’hui incontournable. Les industries chimiques et sidérurgiques, le raffinage, le transport maritime et
l’aviation ne sauraient se « décarboner » sans hydrogène « propre ». L’hydrogène permet aussi de faire voyager les énergies renouvelables des pays les mieux pourvus vers les autres, et de stocker assez d’énergie pour les longues périodes sans vent ni soleil – énergies qui vont dominer le mix électrique. On ne peut donc que se féliciter de voir surgir partout des plans hydrogène enfín dotés de moyens conséquents.

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Le train à hydrogène n’est pas un must

Si l’essentiel du trafic ferroviaire en France est électrifié, environ 20% serait encore « thermique », avec des locomotives ou des trains automoteurs roulant au gazole, selon l’évaluation du député Benoît Simian de fin 2018. Un quart des matériels roulants ont des moteurs diesel, notamment près de mille trains TER bimode ou seulement diesel, et la moitié des lignes ne sont pas électrifiées. La pollution est importante, oxydes d’azote, monoxyde de carbone, particules fines, et bien sûr dioxyde de carbone, donc des effets locaux, régionaux et globaux. Impossible de s’en tenir là, et d’imaginer que ces matériels seront renouvelés à l’identique.

Pour Benoît Simian, pour le Conseil de l’hydrogène, et pour beaucoup d’autres, l’hydrogène est la solution évidente. Deux trains Coradia Ilint d’Alstom circulent depuis septembre 2018 en Allemagne, d’autres sont en construction. Le matériel existe donc.

Et pourtant… Pourtant, des alternatives autant sinon plus écologiques existent, et pourraient s’avérer moins coûteuses. Notamment l’électrification « frugale », et l’ammoniac.

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