L’hydrogène comme solution universelle au problème du climat : une fausse promesse ?

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L’hydrogène, et les électrocarburants (e-carburants) produits avec de l’hydrogène suscitent actuellement de grands espoirs pour la transition énergétique, y compris en matière de mobilité et de chauffage. Cependant, ces vecteurs d’énergies ne seront pas en mesure de décarboner entièrement l’économie mondiale – en raison d’un manque de capacité et de prix trop élevés – selon une étude de l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique, en Allemagne, et de l’Institut Paul Scherrer, en Suisse.
Les chercheurs affirment que l’utilisation de carburants à base d’hydrogène devrait être privilégiée dans les secteurs difficiles à électrifier, comme l’aviation, la production chimique, la production d’acier et les processus industriels à haute température. Mais d’après les scientifiques, les obstacles et incertitudes liées au développement de cette énergie persistent dans les secteurs plus faciles à électrifier, comme les transports et le chauffage. « Il y aura probablement des applications de niche à petite échelle et aussi des réponses régionales spécifiques à cette question », déclare le chercheur Falko Ueckerdt à pv magazine.
« Si nous utilisons des carburants à base d’hydrogène au lieu d’alternatives d’électrification directe, il faut produire deux à 14 fois plus d’électricité, selon l’application et les technologies respectives », explique Romain Sacchi, coauteur de la recherche. « Les pertes d’efficacité se produisent tant du côté de l’offre, dans le processus de production des carburants à base d’hydrogène, que du côté de la demande – un moteur à combustion gaspille beaucoup plus d’énergie qu’un moteur électrique. »
Les universitaires ont défini la course actuelle à l’hydrogène vert ou bleu et aux carburants électriques comme une « distraction potentielle » par rapport à l’enjeu d’électrification de l’économie mondiale, qui, selon eux, est plus urgente, moins chère et plus facile à réaliser. D’autre part, les coûts des carburants électriques ne peuvent devenir compétitifs que si les prix du carbone augmentent de manière significative avant la fin de cette décennie – un scénario que le groupe germano-suisse décrit comme plutôt improbable.
« Même en supposant une électricité 100% renouvelable, les coûts pour éviter une tonne d’émissions de CO2 en utilisant des carburants à base d’hydrogène seraient actuellement de 800 € pour les carburants liquides et de 1 200 € pour les carburants gazeux », explique l’équipe de recherche. « C’est beaucoup plus élevé que les prix actuels du CO2, par exemple dans le cadre du système européen d’échange de quotas d’émission, qui sont actuellement inférieurs à 50 € par tonne. »
D’après ces calculs, les carburants à base d’hydrogène pourraient être compétitifs en termes de coûts d’ici 2040, mais il serait alors trop tard pour compter sur l’hydrogène comme solution au problème climatique. Il existe déjà des alternatives d’électrification directe, explique le rapport, et celles-ci doivent être appliquées si l’on veut lutter contre le changement climatique.
Étant donné que les prix du carbone pourraient mettre plus d’une décennie à atteindre des niveaux favorable au déploiement d’une économie de l’hydrogène, des politiques publiques seront nécessaires pour soutenir la recherche et l’introduction sur le marché de carburants à base d’hydrogène, poursuivent les chercheurs. Les stratégies gouvernementales devraient soutenir l’innovation et la mise à l’échelle initiale, y compris l’électrification directe et l’adoption de réformes fiscales en matière d’énergie afin de créer un terrain d’égalité pour toutes les technologies.
« Les carburants basés sur l’hydrogène en tant que solution climatique universelle sont peut-être une fausse promesse », conclut M. Ueckerdt. « Bien qu’ils soient merveilleusement polyvalents, il ne faut pas s’attendre à ce qu’ils remplacent largement les combustibles fossiles. »
L’article Potential and risks of hydrogen-based e-fuels in climate change mitigation a été récemment publié dans Nature Climate Change.

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