{"id":5160,"date":"2021-12-03T07:21:26","date_gmt":"2021-12-03T06:21:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.umweltperspektiven.ch\/?p=5160"},"modified":"2022-02-09T11:06:03","modified_gmt":"2022-02-09T10:06:03","slug":"blauer-wasserstoff-kann-das-klima-schuetzen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.organisator.ch\/fr\/sustainability\/2021-12-03\/blauer-wasserstoff-kann-das-klima-schuetzen\/","title":{"rendered":"L'hydrog\u00e8ne bleu peut prot\u00e9ger le climat"},"content":{"rendered":"
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Christian Bauer \u00e9tudie au PSI l'efficacit\u00e9 avec laquelle diff\u00e9rentes sources d'\u00e9nergie peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour un approvisionnement durable. Photo : PSI, Mahir Dzambegovic<\/figcaption><\/figure>\n

L'hydrog\u00e8ne est consid\u00e9r\u00e9 comme le vecteur d'\u00e9nergie de l'avenir, car son utilisation - que ce soit pour la propulsion d'une voiture ou pour la production de chaleur dans les m\u00e9nages et l'industrie - ne produit que de l'eau. Mais la question de savoir si l'hydrog\u00e8ne est vraiment respectueux du climat d\u00e9pend de la mani\u00e8re dont il est produit. Le cas id\u00e9al est celui de l'hydrog\u00e8ne dit vert. Il est produit par \u00e9lectrolyse \u00e0 partir d'eau et l'\u00e9lectricit\u00e9 utilis\u00e9e provient exclusivement d'\u00e9nergies renouvelables telles que l'\u00e9nergie hydraulique, \u00e9olienne et solaire. Il est donc en grande partie neutre pour le climat. Mais actuellement, l'hydrog\u00e8ne produit de cette mani\u00e8re est cher et n'est pas disponible partout, car l'\u00e9lectricit\u00e9 renouvelable et les capacit\u00e9s d'\u00e9lectrolyse font d\u00e9faut.<\/p>\n

\"La demande en hydrog\u00e8ne, qui augmente rapidement, ne pourra donc probablement pas \u00eatre couverte dans un avenir pr\u00e9visible\", peut-on lire dans l'\u00e9tude internationale actuelle. La majeure partie de l'hydrog\u00e8ne est aujourd'hui produite \u00e0 partir de gaz naturel ou d'autres combustibles fossiles. On le qualifie d'\"hydrog\u00e8ne gris\". Mais il n'apporte aucun avantage dans le bilan \u00e9cologique, car sa production pollue le climat et de l'\u00e9nergie est perdue lors de sa transformation.<\/p>\n

L'hydrog\u00e8ne dit bleu, dont le r\u00f4le possible dans la transition \u00e9nerg\u00e9tique fait l'objet de discussions intenses entre les sp\u00e9cialistes et les politiques depuis des mois, repr\u00e9sente une sorte de compromis. Comme l'hydrog\u00e8ne gris, il est certes produit \u00e0 partir de gaz naturel, en le chauffant puis en le d\u00e9composant en hydrog\u00e8ne et en dioxyde de carbone par un proc\u00e9d\u00e9 appel\u00e9 \"vaporeformage\". Mais dans ce cas, on ne laisse pas simplement le dioxyde de carbone s'\u00e9chapper dans l'atmosph\u00e8re, on en s\u00e9pare une partie et on la stocke durablement sous terre afin de r\u00e9duire l'effet de serre. C'est ce qu'on appelle le captage et le stockage du carbone ou CCS. Cela am\u00e9liore le bilan climatique.<\/p>\n

Les fuites r\u00e9duisent le bilan climatique<\/b><\/h2>\n

Une \u00e9tude publi\u00e9e en ao\u00fbt par des chercheurs des universit\u00e9s am\u00e9ricaines de Cornell et de Stanford a toutefois conclu que l'hydrog\u00e8ne bleu utilis\u00e9 pour la production de chaleur n'\u00e9tait pas meilleur pour le climat malgr\u00e9 le CSC, et qu'il \u00e9tait m\u00eame en fin de compte 20 pour cent moins bon que le gaz naturel utilis\u00e9 directement comme source d'\u00e9nergie. Selon les auteurs, cela est principalement d\u00fb au fait que du gaz s'\u00e9chappe dans l'air par des fuites tout au long de la cha\u00eene d'approvisionnement du gaz naturel, depuis son extraction dans le puits de forage jusqu'\u00e0 la production d'hydrog\u00e8ne, en passant par son transport par pipeline ou par bateau. Comme le gaz naturel, ou plut\u00f4t son principal composant, le m\u00e9thane, a un effet de serre environ 30 fois plus important que le CO2, des fuites de quelques pour cent peuvent d\u00e9j\u00e0 ternir \u00e9norm\u00e9ment le bilan climatique de l'hydrog\u00e8ne qui en est issu. A cela s'ajoutent les \u00e9missions de CO2 lors du reformage du gaz naturel, lorsque tout le dioxyde de carbone n'est pas capt\u00e9 et qu'une partie se retrouve dans l'atmosph\u00e8re au lieu d'\u00eatre enterr\u00e9e.<\/p>\n

\"Cette \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 pour nous l'occasion d'analyser encore plus pr\u00e9cis\u00e9ment l'effet de l'hydrog\u00e8ne bleu sur le climat\", explique Christian Bauer, du laboratoire d'analyse des syst\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques de l'Institut Paul Scherrer (PSI<\/a>), auteur principal de l'\u00e9tude actuelle. En collaboration avec Mijndert van der Spek, professeur au centre de recherche sur les solutions carbone de l'universit\u00e9 Heriot-Watt, Bauer a rapidement mis en place une coop\u00e9ration internationale de chercheurs issus des instituts les plus divers afin de donner une large assise \u00e0 la nouvelle \u00e9tude. La collaboration a \u00e9t\u00e9 particuli\u00e8rement \u00e9troite avec des coll\u00e8gues de l'ETH Zurich, qui disposent de mod\u00e8les sp\u00e9ciaux leur permettant de simuler en d\u00e9tail des processus tels que la capture du CO2. \"Ils ont fait passer la production d'hydrog\u00e8ne bleu par leur logiciel de simulation, et nous, au PSI, avons int\u00e9gr\u00e9 les r\u00e9sultats dans nos mod\u00e8les d'\u00e9cobilan\", rapporte Bauer. \"Ceux-ci reproduisent l'ensemble de la cha\u00eene de production, de l'extraction du gaz naturel au stockage du CO2\".<\/p>\n

Les r\u00e9sultats de l'\u00e9cobilan dressent un tableau nuanc\u00e9 : le fait que l'hydrog\u00e8ne bleu soit b\u00e9n\u00e9fique pour le climat d\u00e9pend donc tr\u00e8s fortement de la quantit\u00e9 de m\u00e9thane perdue sur le trajet entre l'extraction du gaz naturel et la production de l'hydrog\u00e8ne, ainsi que de l'efficacit\u00e9 du captage du CO2 lors du reformage du gaz naturel. \"Les \u00e9missions de m\u00e9thane sont tr\u00e8s diffuses, car elles peuvent se produire \u00e0 de nombreux points diff\u00e9rents de la cha\u00eene de production\", explique Bauer. \"Elles sont donc difficiles \u00e0 d\u00e9terminer. Selon la technique d'extraction et le pays d'o\u00f9 provient le gaz naturel, elles varient de quelques dixi\u00e8mes de pour cent \u00e0 quelques pourcents\". Et en ce qui concerne le captage du CO2, certains proc\u00e9d\u00e9s permettent de capturer et de stocker la quasi-totalit\u00e9 du CO2 produit. D'autres ne parviennent qu'\u00e0 la moiti\u00e9. \"Les technologies modernes de capture du CO2 permettent de capturer pratiquement tout le CO2 g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par la production d'hydrog\u00e8ne\", explique van der Spek. L'hydrog\u00e8ne bleu pourrait ainsi jouer un r\u00f4le cl\u00e9 dans la transition vers une soci\u00e9t\u00e9 neutre en carbone.<\/p>\n

La cl\u00e9 r\u00e9side dans un niveau technique \u00e9lev\u00e9<\/b><\/h2>\n

La cl\u00e9 pour obtenir de l'hydrog\u00e8ne bleu qui profite vraiment au climat est donc d'\u00eatre tr\u00e8s exigeant sur la technique : \"Des pays comme la Norv\u00e8ge peuvent servir de mod\u00e8les\", dit Bauer. Ceux-ci extraient et transportent d\u00e9j\u00e0 aujourd'hui le gaz naturel presque sans pertes, avec des \u00e9missions inf\u00e9rieures \u00e0 0,5 pour cent. Si, lors du reformage du gaz naturel, la quasi-totalit\u00e9 des \u00e9missions de CO2 est capt\u00e9e et stock\u00e9e dans d'anciens gisements de gaz naturel en mer du Nord - ce qui a fait ses preuves depuis de nombreuses ann\u00e9es en termes d'efficacit\u00e9 et de s\u00e9curit\u00e9 -, alors cet hydrog\u00e8ne bleu est presque aussi respectueux du climat que l'hydrog\u00e8ne vert.<\/p>\n

Le chercheur du PSI souligne que ses coll\u00e8gues am\u00e9ricains n'ont pas forc\u00e9ment fait de mauvais calculs. \"Ils ont simplement consid\u00e9r\u00e9 de mani\u00e8re assez unilat\u00e9rale le c\u00f4t\u00e9 n\u00e9gatif du spectre, comment la production d'hydrog\u00e8ne bleu peut se d\u00e9rouler. Nous, au contraire, nous montrons : Si l'on s'y prend bien, il apporte une contribution tout \u00e0 fait pr\u00e9cieuse \u00e0 la transition \u00e9nerg\u00e9tique\". Il pourrait au moins \u00eatre une sorte de solution transitoire jusqu'\u00e0 ce que l'hydrog\u00e8ne vert soit disponible \u00e0 grande \u00e9chelle et \u00e0 un prix avantageux. \"Il est possible que les besoins croissants n\u00e9cessitent que les deux formes soient utilis\u00e9es de mani\u00e8re compl\u00e9mentaire pendant une p\u00e9riode prolong\u00e9e\", ajoute Bauer.<\/p>\n

L'industrie du gaz naturel a d\u00e9j\u00e0 reconnu que seule une production aussi exempte d'\u00e9missions que possible peut assurer sa p\u00e9rennit\u00e9. Elle s'est fix\u00e9 pour objectif d'amener la technique \u00e0 l'\u00e9chelle mondiale \u00e0 un standard qui autorise au maximum 0,2 pour cent d'\u00e9missions de m\u00e9thane. Au niveau politique, on discute de valeurs seuils en dessous desquelles l'hydrog\u00e8ne bleu peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme pauvre en carbone et donc respectueux du climat. \"Il est important qu'une telle valeur tienne vraiment compte des \u00e9missions tout au long de la cha\u00eene\", explique Bauer. Des facteurs d\u00e9cisifs ne doivent pas \u00eatre occult\u00e9s lors de l'\u00e9tablissement du bilan.<\/p>\n

Publication originale : \"On the climate impacts of blue hydrogen production\",Christian Bauer, Karin Treyer, Cristina Antonini, Joule Bergerson, Matteo Gazzani, Emre Gencer, Jon Gibbins, Marco Mazzotti, Sean T. McCoy, Russell McKenna, Robert Pietzcker, Arvind P. Ravikumar, Matteo C. Romano, Falko Ueckerdt, Jaap Vente, Mijndert van der Spek, Sustainable Energy & Fuels, 19.11.2021, DOI : https:\/\/dx.doi.org\/10.1039\/D1SE01508G<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

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Nomenclature de l'hydrog\u00e8ne<\/b><\/h1>\n

Dans le secteur de l'\u00e9nergie, l'hydrog\u00e8ne re\u00e7oit diff\u00e9rents noms en fonction de la mani\u00e8re dont il est produit. Voici la \"th\u00e9orie des couleurs\" la plus courante :<\/p>\n

Hydrog\u00e8ne vert :<\/b>\u00a0Fabriqu\u00e9 avec de l'\u00e9lectricit\u00e9 issue de sources d'\u00e9nergie renouvelables<\/p>\n

Turquoise :<\/b>\u00a0Produit par pyrolyse du m\u00e9thane : le gaz naturel est d\u00e9compos\u00e9 thermiquement en hydrog\u00e8ne et en carbone solide.<\/p>\n

Orange\/jaune :<\/b>\u00a0Fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de mati\u00e8res organiques telles que la biomasse, le biogaz et le biom\u00e9thane<\/p>\n

Violet\/rouge :<\/b>\u00a0Fabriqu\u00e9 avec de l'\u00e9lectricit\u00e9 d'origine nucl\u00e9aire<\/p>\n

Bleu<\/b>\u00a0Produit \u00e0 partir de gaz naturel avec captage et stockage g\u00e9ologique du dioxyde de carbone<\/p>\n

Blanc :<\/b>\u00a0Hydrog\u00e8ne d'origine naturelle<\/p>\n

Gris :<\/b>\u00a0Fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de gaz naturel (le terme \"gris\" englobe souvent toutes les sources d'\u00e9nergie fossiles)<\/p>\n

Marron :<\/b>\u00a0\u00e0 partir de lignite<\/p>\n

Noir :<\/b>\u00a0\u00e0 partir de la houille<\/p><\/blockquote>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wasserstoff gilt als Energietr\u00e4ger der Zukunft, denn bei seiner Nutzung \u2013 ob zum Antrieb eines Autos oder zur W\u00e4rmeerzeugung in Haushalt und Industrie \u2013 entsteht nur Wasser. Doch ob Wasserstoff wirklich klimafreundlich ist, h\u00e4ngt davon ab, wie er produziert wurde. Den Idealfall stellt sogenannter gr\u00fcner Wasserstoff dar. 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