Stratégie dans l'énergie hydrogène : les obstacles à surmonter

Il est souvent question d’hydrogène en France, mais il ne s’agit ni du seul pays en Europe, ni du pays dans le monde à miser dessus. Nombreux sont les pays à développer des stratégies autour de l’hydrogène en tant que solution pour décarboner l’industrie et la mobilité.

Les États-Unis le voient comme un levier pour décarboner l’industrie lourde et le transport. L’Inflation Reduction Act offre des crédits d’impôts substantiels pour soutenir le développement de :
- L’hydrogène vert, produit à partir de sources renouvelables,
- L’hydrogène bleu, produit à partir de gaz naturel avec capture du carbone.
L’objectif est de baisser le coût de l’hydrogène pour le rendre compétitif et stimuler un usage à grande échelle d’ici 2030.

Au sein de l’Union européenne, en 2022, 96 % de l’hydrogène était produit à partir de gaz naturel, ce qui entraînait d'importantes émissions de CO2. La stratégie REPowerEU de 2022 a fixé l'objectif de produire 10 millions de tonnes et d'importer 10 millions de tonnes d'ici 2030. D'ici 2050, l'hydrogène renouvelable devrait couvrir environ 10 % des besoins énergétiques de l'UE, ce qui permettra de décarboniser considérablement les processus industriels à forte consommation d'énergie et le secteur des transports.

Le Japon et la Corée du Sud se concentrent sur l’hydrogène pour atteindre la neutralité carbone, en investissant dans des projets de production et d’importation d’hydrogène vert et bleu. Ces deux pays ambitionnent de devenir des hubs régionaux d’hydrogène en Asie, en développant des technologies pour l’utiliser dans les transports, notamment les piles à combustible pour les véhicules.

L’Agence internationale de l’énergie (IEA) estime que pour que l’hydrogène atteigne son plein potentiel, des investissements massifs dans les infrastructures de production et de transport sont nécessaires.

Toutefois, au-delà des questionnements autour de la pertinence des usages de l’hydrogène comme source d’énergie, plusieurs obstacles sont à franchir :

- Un coût de production élevé, en particulier pour l’hydrogène vert qui freine aujourd’hui son adoption par l’industrie. Il faudrait des subventions ou une baisse des coûts de production pour rendre l’hydrogène vert compétitif, ce qui est une priorité pour les États-Unis et l’Europe.
- Le manque d’infrastructure : Le transport, le stockage et la distribution de l’hydrogène nécessitent des infrastructures spécialisées, coûteuses à développer et adaptées aux propriétés spécifiques de l’hydrogène, comme sa volatilité et son faible poids moléculaire. La création de réseaux d’infrastructures dédiés, tels que des pipelines et des stations de ravitaillement, reste un défi pour de nombreux pays, y compris la France.
- Les rendements, notamment pour produire de l’hydrogène vert, doivent encore être améliorés pour en réduire les coûts de production. Le développement d’électrolyseurs à grande échelle, qui permettent une production plus économique et respectueuse de l’environnement, n’est pas encore complètement maîtrisé, et des avancées technologiques sont nécessaires pour réduire les coûts et augmenter l’efficacité.
- Produire de l’hydrogène vert à grande échelle nécessite une importante quantité d’électricité renouvelable, ce qui nécessite donc d’augmenter les capacités de production d’énergie bas carbone mais ce qui va induire des conflits d’usage.

Il y a donc de nombreux défis à relever pour faire de l’hydrogène un levier de décarbonation compétitif : levée des obstacles techniques, économiques et politiques, mais aussi la coopération internationale pour harmoniser les pratiques et les infrastructures.