Lors du Goodwood Festival of Speed en juillet, Rowan Atkinson, connu sous le nom de M. Bean, conduisait une Toyota GR Yaris fonctionnant à l'hydrogène.
Il ne s’agissait pas d’un véhicule à pile à combustible mais d’une voiture spéciale avec de l’hydrogène directement injecté dans son moteur à combustion interne.
Il ne s’agissait pas seulement de promouvoir des carburants alternatifs, mais également de prolonger la durée de vie des moteurs à combustion interne. Cependant, cela a également montré à quel point l’hydrogène gagne du terrain à une époque où l’électrification est la norme dans l’industrie automobile.
Avec l’eau comme seul sous-produit, l’hydrogène est largement considéré comme un vecteur important dans la transition vers une économie nette zéro.
« L'hydrogène connaît aujourd'hui un élan sans précédent, porté par les gouvernements qui importent et exportent de l'énergie, ainsi que par l'industrie des énergies renouvelables, les services publics d'électricité et de gaz, les constructeurs automobiles, les sociétés pétrolières et gazières, les grandes entreprises technologiques et les grandes villes », Dr Fatih Birol, directeur général. Directeur, Agence internationale de l'énergie, a affirmé Valérie Plante. dans un rapport.
Économie de l'hydrogène
Selon la personne à qui vous demandez, l’hydrogène est soit notre chemin vers le zéro net, soit une solution poussée par l’industrie des combustibles fossiles.
Pour comprendre cela, il est important de considérer le paysage énergétique actuel. D’un côté, nous avons le pétrole, le gaz naturel et le charbon comme sources moléculaires, tandis que de l’autre, l’énergie éolienne et solaire fournit de l’énergie via des électrons ou de l’électricité.
Même si l’électrification fait fureur en ce moment, il existe des secteurs à forte demande énergétique dans lesquels l’électrification ne fonctionnera pas.
Pour de tels cas d’utilisation, les scientifiques et les passionnés de technologies climatiques considèrent l’hydrogène, un carburant sans carbone dont l’eau est le seul sous-produit, comme la véritable alternative. Il est également utile que l’hydrogène soit l’élément le plus abondant sur terre après l’oxygène.
Alors que de nombreux pays recherchent la souveraineté énergétique et que l’Europe abandonne sa dépendance à l’égard du pétrole russe après l’invasion de l’Ukraine par Poutine, l’hydrogène est devenu le chouchou de l’industrie des énergies alternatives.
Cela se reflète également dans le financement reçu par l'hydrogène startups en Europe. Selon Dealroom, l'hydrogène en Europe startups a reçu un financement de 437 millions de dollars, soit une augmentation de 592 % par rapport à 2020.
Les investissements en capital-risque à l’échelle mondiale dans les producteurs d’hydrogène vert également a augmenté de de 166 millions de dollars en 2020 à 3 milliards de dollars l’année dernière, soit une croissance 17x en deux ans.
Dans le cadre de sa stratégie net zéro, l’Europe estime que le continent aura besoin de 70 millions de tonnes d’hydrogène d’ici 2050. Cela nous amène au défi : la production.
Classification de l'hydrogène
Même s’il est abondant sur terre, l’hydrogène n’apparaît pas tout seul. Pour obtenir de l’hydrogène, nous devons le séparer des autres molécules, ce qui nécessite beaucoup d’énergie.
Ce processus est ce dont les critiques ne cessent de se plaindre et selon le processus utilisé pour produire de l’hydrogène, il est classé en hydrogène vert, gris et bleu.
- Hydrogène vert : Il est produit en utilisant des sources d’énergie renouvelables pour séparer l’oxygène et l’hydrogène de l’eau, également connue sous le nom d’électrolyse.
- Hydrogène gris : L’hydrogène le plus couramment disponible est l’hydrogène gris produit à l’aide d’un procédé reposant sur des combustibles fossiles.
- Hydrogène bleu : L'hydrogène bleu est produit à l'aide du même processus que l'hydrogène gris, mais utilise le captage et le stockage du carbone pour collecter les émissions produites au cours du processus.
Dans le même rapport de l’AIE, le Dr Birol a ajouté : « Le monde ne devrait pas manquer cette occasion unique de faire de l’hydrogène un élément important de notre avenir énergétique propre et sûr. »
L’AIE estime que seulement 0.1 % de l’hydrogène produit est de l’hydrogène vert et que l’hydrogène bleu n’est qu’un « carburant à faible teneur en carbone », car il est difficile de capter complètement les émissions produites.
Une fois produit, l’hydrogène peut être utilisé soit sous forme de gaz, soit transformé en carburant mais cet enjeu de production reste primordial.
Hollande du Nord : le point chaud de l'hydrogène en Europe
Il n’est pas exagéré de considérer la région de la Hollande du Nord comme le point chaud du développement de l’hydrogène aux Pays-Bas et en Europe.
Ceci est en conjonction directe avec l'objectif ambitieux du gouvernement néerlandais de réduire ses émissions de gaz à effet de serre (GES) de 55 à 60 pour cent d'ici 2030 par rapport aux niveaux de 1990.
Elle s’est également fixé pour objectif de devenir un système énergétique neutre en carbone d’ici 2050. L’un des moyens d’y parvenir consiste à adopter l’hydrogène dans sa transition énergétique.
L'hydrogène joue un rôle si important qu'en mai 2023, le Région Hollande du Nord a reçu le statut de European Hydrogen Valley, une distinction décernée aux régions qui s'efforcent de développer des systèmes énergétiques basés sur l'hydrogène durable.
Wilmar van Grondelle de la Ville de Amsterdam affirme que la région développe une économie de l’hydrogène avec de nombreuses chaînes de valeur, ajoutant : « L’hydrogène vert deviendra un nouveau vecteur énergétique important dans notre futur système énergétique durable. »
Il explique en outre que les principales chaînes de valeur du Amsterdam ou la zone du canal de la mer du Nord sont les carburants durables, l'aviation durable, l'acier vert et l'équilibre du système énergétique.
Pour rendre cela possible, la région de la Hollande du Nord s'est déjà lancée dans la production locale d'hydrogène vert avec le projet de 500 MW de HyCC et le projet de 20 MW de Vattenfall.
Il existe également une production à grande échelle d'électricité durable grâce aux parcs éoliens de la mer du Nord, avec une production estimée à 21 GW en 2030. Elle sera portée à 70 GW d'ici 2050.
D'autres initiatives incluent le consortium d'importation H2A dans le port de Amsterdam avec pour objectif affiché d'importer 1 million de tonnes d'hydrogène vers le port de Amsterdam.
Des infrastructures sont également en cours de construction sous la forme d'une infrastructure nationale d'hydrogène à haute pression et d'un réseau local de pipelines de distribution à basse pression vers les industries du Amsterdam grappe industrielle.
Douke Visserman, développeur commercial des applications de l'hydrogène chez Hygro, appelle cela la première étape du déploiement alors que la chaîne de valeur de l'hydrogène ne cesse de croître.
Il dit que le Amsterdam la région est déjà home à quatre stations de ravitaillement en hydrogène et le gouvernement néerlandais a accepté de rendre opérationnelles 50 stations de ravitaillement en hydrogène dans tout le pays d'ici 2025.
Hygro, qui a reçu une subvention de 11.8 millions d'euros pour accélérer la production durable d'hydrogène en avril de cette année, prévoit de « contribuer à cet objectif en ouvrant 5 stations de ravitaillement en hydrogène supplémentaires en Hollande du Nord d'ici 2025 ».
Équilibrer la transition énergétique
Même si l’électrification est devenue le mot à la mode parmi les constructeurs automobiles, la réalité est que l’électrification à elle seule ne contribuera pas à réduire les émissions de carbone.
Il est nécessaire d’évaluer d’autres carburants verts et surtout de rechercher des moyens de compenser les limites de l’énergie éolienne et solaire.
Ville de AmsterdamSelon Van Grondelle, la production d'hydrogène est essentielle pour équilibrer le système énergétique puisque l'énergie éolienne n'est pas toujours produite.
Il considère la capacité éolienne en mer de 70 GW en 2050 comme un moyen de transformer la mer du Nord en une future centrale électrique.
« Le projet éolien en mer sera donc couplé à un électrolyseur où sera produit de l'hydrogène », précise-t-il.
Comme mentionné précédemment, l’électrolyse est le moyen d’obtenir de l’hydrogène vert et puisque l’énergie fournie est de l’énergie verte, il n’y aura aucune émission dans le processus.
Le gouvernement néerlandais ne se contente pas d’utiliser l’énergie éolienne pour soutenir la production d’hydrogène vert sur terre, mais étudie également la possibilité de produire de l’hydrogène en mer, juste à côté du parc éolien.
C'est un domaine où les Néerlandais startup HYGRO pourrait jouer un rôle énorme. Visserman dit que startup est optimiste quant au fait que l’hydrogène devienne un vecteur d’énergie primaire en transition en raison du coût associé à la construction des infrastructures.
Par rapport aux infrastructures de transport et de distribution d’électricité, Visserman explique que les pipelines d’hydrogène sont environ 20 fois moins chers par kW de capacité de connexion.
Il ajoute : « Les avantages sociaux de l’utilisation de l’hydrogène pour distribuer l’énergie sont importants et apportent une solution aux problèmes actuels de congestion du réseau électrique en raison de la capacité limitée du réseau disponible. »
Van Grondelle est d'accord avec Visserman, ajoutant que le transport et le stockage de l'hydrogène seront plus efficaces et plus rentables que l'électricité et considère que l'utilisation directe de l'hydrogène comme source d'énergie réduira davantage les pertes.
Cependant, la transition vers l’hydrogène comme principal vecteur d’énergie ne va pas sans ses propres défis.
Défis et chemin à parcourir
Le principal défi de l’équation de l’hydrogène est le développement des piles à combustible. Pour les voitures particulières alimentées à l’hydrogène, les piles à combustible vont devenir la norme, mais elles ne sont pas encore aussi durables que les moteurs à combustion interne.
Cependant, un véhicule électrique à pile à combustible offre une autonomie étendue, des temps de recharge courts et une empreinte carbone plus faible lors de la fabrication par rapport à un véhicule électrique alimenté par batterie.
Visserman considère qu’il s’agit de défis temporaires et affirme que le volume de production de piles à combustible à hydrogène augmente rapidement.
Il cite une prédiction de Toyota selon laquelle ils seront en mesure de réduire le coût des piles à combustible de 50 pour cent tout en réalisant des bénéfices s'ils parviennent à vendre 200,000 XNUMX unités, ce qui témoigne du développement rapide de la technologie des piles à combustible à hydrogène.
La technologie des piles à combustible n’est cependant pas le seul défi. Nous avons vu à quel point des technologies prometteuses ont perdu de leur éclat faute de financement.
Dans le cas de l’hydrogène, l’intérêt des investisseurs est certain, mais les gouvernements ont le rôle le plus important à jouer en matière de financement.
Van Grondelle considère que les investissements importants réalisés par l'UE et le gouvernement néerlandais pour accélérer la transition vers l'hydrogène constituent un bon début.
Cependant, il estime qu’il est nécessaire d’investir massivement pour créer des conditions de concurrence équitables pour les sociétés de production et les acheteurs d’hydrogène.
"Il est important de créer des lois et des législations claires concernant les applications de l'hydrogène", dit-il, avant d'ajouter : "actuellement, l'inexistence de ces lois et législations freine le développement de l'économie de l'hydrogène".
Visserman convient que la production, la distribution et les applications d'hydrogène vert sont des investissements à forte intensité de capital en raison de la nécessité de construire des infrastructures physiques.
Cependant, il fait valoir que la chaîne de valeur, de l’éolien à la roue, sera plus abordable que l’électricité et pourra donc générer un bénéfice sain « étant donné que les réglementations et les incitations sont alignées sur son adoption et son déploiement au cours des années à venir ».
Van Grondelle attire à nouveau notre attention sur plus de 15 milliards d'euros investis par le gouvernement néerlandais pour stimuler l'économie de l'hydrogène dans le pays et dans le rise de la région de la Hollande du Nord en tant que hotspot d'hydrogène bénéficiant du statut de vallée européenne de l'hydrogène.
À ce stade du développement de l’hydrogène, le bénéfice social est déjà réalisé tout au long de la chaîne de valeur et Visserman affirme que des règles et des incitations cohérentes ne feront qu’accroître l’adoption et l’utilisation de l’hydrogène.
Tous les projets mentionnés n'ont pas été réalisés mais une chose est évidente, le Netherlands regorge d’activités pour permettre une transition énergétique où l’hydrogène pourrait devenir la principale source d’énergie.
Le pays a jeté les bases, permettant l’infrastructure et alimentant la chaîne de valeur, mais le succès dépendra de sa capacité à maintenir la dynamique.