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Les projets de production et d’utilisation d’hydrogène vert sont encore plus politiques qu’économiques. Les investissements récemment annoncés donneront sans aucun doute une forte impulsion aux technologies de production, de stockage et de transport de l’hydrogène, ainsi qu’à sa reconversion énergétique, a déclaré le secrétaire du Groupe d’experts sur le gaz de la Commission économique des Nations Unies pour l’Europe (CEE-ONU). Branko Milićević. Milićević a révélé que la CEE lancerait un projet de production durable d’hydrogène.
L’expert de la CEE travaille dans le domaine de l’énergie hydrogène depuis 2000, et l’organisation dont le siège est à Genève pour laquelle il travaille est active dans la promotion de l’économie de l’hydrogène et de l’hydrogène.
La CEE est prête à aider les pays des Balkans occidentaux à élaborer des stratégies d’économie de l’hydrogène qui pourraient, entre autres, réduire leur dépendance au charbon et réduire les émissions de gaz à effet de serre, qui sont des éléments importants du programme vert récemment adopté pour les Balkans occidentaux.
Dans sa stratégie hydrogène, l’Union européenne permet le développement du type de carburant obtenu à partir du gaz naturel. Qu’est-ce que le document change pour la technologie et le marché connexe et quelle est la perspective pour les Balkans occidentaux?
La stratégie de l’UE, présentée en juillet 2020, appelle à la mise en place d’un parc d’électrolyseurs d’une capacité totale comprise entre 5 GW et 6 GW d’ici 2025, puis 40 GW supplémentaires d’ici 2030. La stratégie promeut principalement l’hydrogène provenant de sources renouvelables, le soi-disant hydrogène vert .
L’hydrogène bleu, produit à partir du gaz naturel, est traité dans une moindre mesure. Il faut capturer et stocker le dioxyde de carbone. On mentionne également la pyrolyse du méthane directement en hydrogène et en carbone, que Gazprom préconise depuis un certain temps.
Il reste à voir si et quand l’économie de l’hydrogène deviendrait viable. Des investissements d’une telle ampleur donneront sans aucun doute une forte impulsion au développement des technologies de production, de stockage et de transport de l’hydrogène ainsi qu’à sa reconversion électrique via les piles à combustible.
Si l’utilisation de la capacité de l’électrolyseur est faible, un nombre relativement important d’appareils doit être installé, ce qui rend la solution coûteuse
Il ne fait aucun doute que les investissements prévus dans la stratégie européenne pour l’hydrogène soutiendront fortement le développement de technologies de production, de stockage et de transport d’hydrogène ainsi que sa reconversion à l’électricité dans les piles à combustible.
Le professeur Turhan Nejat Veziroğlu d’Izmir a été le premier à promouvoir l’économie de l’hydrogène, en 1974, et le Dr Frano Barbir de l’Université de Split a toujours un rôle distingué dans ce segment. Il y a donc aussi des gens intelligents dans les Balkans. C’est pourquoi nous appelons les entreprises et les institutions de développement de la région à se joindre au développement de l’hydrogène.
Pour les Balkans occidentaux, et en particulier la Serbie – en raison du secteur de transformation des métaux relativement fort du pays -, l’opportunité pourrait être la production de composants pour électrolyseurs et piles à combustible: de la coulée de plaques bipolaires et de membranes polymères à la fabrication d’équipement d’origine (OEM).
Quel est le rôle de la production d’hydrogène à partir de sources renouvelables?
Il est principalement utilisé comme moyen de stockage d’énergie. Dans de nombreux cas, il est plus facile et moins coûteux de stocker de l’énergie sous forme de gaz comprimé que sous forme d’électrons.
Le problème avec l’hydrogène renouvelable – et avec tout autre d’ailleurs – est qu’il ne s’agit pas d’une source d’énergie. Il doit être produit. Cependant, l’hydrogène vert, fabriqué par électrolyse, se heurte à deux problèmes.
Les entreprises et les institutions de développement de l’Europe du Sud-Est devraient participer au développement de la technologie de l’hydrogène – les composants et équipements peuvent être fabriqués dans la région
Si l’hydrogène n’est produit que pendant une production d’énergies renouvelables supérieure à la moyenne ou lorsque la consommation d’électricité est faible, les électrolyseurs ne sont actifs que pendant des intervalles occasionnels, imprévisibles et arbitrairement courts. La plupart du temps, ils sont hors ligne, attendant que le soleil brille. Si l’utilisation de la capacité est faible, un nombre relativement important d’électrolyseurs doit être installé. Elle nécessite des investissements importants et rend la production d’un tel hydrogène encore plus coûteuse.
À l’inverse, si les électrolyseurs sont actifs tout le temps, la question est de savoir pourquoi l’énergie devrait être convertie en hydrogène, pour être ensuite reconvertie en électricité. Les pertes sont importantes.
Par exemple, imaginons une éolienne alimentant un électrolyseur de 1 kWh. L’électrolyseur, avec une efficacité de 70%, peut produire environ 20 grammes d’hydrogène. Vingt grammes d’hydrogène ont environ 0,6 kWh d’énergie chimique (ou énergie de Gibbs), et une pile à combustible avec un rendement d’environ 50% le transformerait en environ 0,3 kWh d’électricité.
En d’autres termes, après un effort et une dépense substantiels, nous obtenons un tiers de kilowattheure à partir de 1 kWh. Cela pourrait avoir du sens si l’hydrogène était utilisé à la place des carburants liquides pour les véhicules, mais il est peu probable que cela se produise dans un avenir prévisible.
La conversion d’énergie des énergies renouvelables aux électrolyseurs en piles à combustible est actuellement trop coûteuse dans la plupart des applications ou n’a aucun sens du point de vue thermodynamique.
Comment la CEE-ONU participe-t-elle à ce secteur?
La CEE est l’une des cinq commissions régionales des Nations Unies. Il regroupe 56 États de l’hémisphère nord, de Vancouver à Vladivostok. Notre objectif principal est de promouvoir l’intégration économique paneuropéenne. Notre travail est plus technique que politique et n’est pas particulièrement intéressant pour les médias traditionnels. Pourtant, c’est assez important.
Par exemple, nous établissons des normes pour les produits agricoles – fruits frais, légumes, champignons, œufs, viande, même fleurs… Les normes permettent le commerce international des produits. Notre division transport s’occupe des normes relatives aux véhicules et aux équipements (ceintures de sécurité, sièges auto bébé, casques de moto, éclairage, freins).
Ce travail couvre beaucoup d’autres choses – panneaux de signalisation, couloirs paneuropéens, transport de matières dangereuses, véhicules sans conducteur. Nous avons également plusieurs conventions sur la protection de l’air et de l’eau, la prévention des accidents industriels, etc. Dans l’énergie, nous sommes principalement actifs dans la classification et la gestion des ressources, la gestion du méthane, l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables.
La CEE est très active dans la promotion de l’économie de l’hydrogène et de l’hydrogène par l’intermédiaire de son équipe spéciale sur l’hydrogène, au sein du Groupe d’experts du gaz. Le Groupe d’experts sur les énergies renouvelables est également impliqué.
Les pays des Balkans occidentaux n’ont toujours pas produit leurs stratégies d’économie de l’hydrogène
Notre travail sur les synergies entre les gaz renouvelables et l’électricité renouvelable repose sur l’hypothèse que l’infrastructure gazière est et sera l’épine dorsale du système énergétique. L’objectif général de ces activités est d’augmenter la part des gaz renouvelables et à faible émission de carbone dans le bilan énergétique.
En ce sens, nous proposons une assistance aux pays membres dans l’élaboration de mesures et de réglementations qui suppriment les obstacles aux projets sobres en carbone. Les activités visent principalement à promouvoir l’hydrogène vert et bleu.
La CEE pourrait aider les pays des Balkans occidentaux de deux manières.
Le premier est de développer une stratégie hydrogène. De nombreux pays européens les ont déjà adoptés; les pays des Balkans occidentaux ne l’ont pas fait. Entre autres, une bonne stratégie hydrogène pourrait réduire la part du charbon dans le bilan énergétique et réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Deuxièmement, nous prévoyons de démarrer prochainement un projet de production durable d’hydrogène vert et bleu. Nous inviterons les pays de la région à se joindre à nous. Nous espérons que le projet commencera déjà à la mi-2021. J’invite tous les intéressés à nous contacter.
La réunion du Groupe de travail sur le gaz en 2019. Cette année, l’événement s’est déroulé en ligne. Des projets d’ajout d’hydrogène au réseau de gaz naturel dans une proportion limitée émergent même en Europe du Sud-Est. Si l’UE a vraiment l’intention de ramener les émissions nettes à zéro d’ici le milieu du siècle, elle devra limiter drastiquement l’utilisation du gaz naturel car il s’agit d’un combustible fossile. Ouvre-t-il la voie à l’hydrogène et quelle capacité peut-il remplacer? Quelle part de l’infrastructure gazière existante peut être utilisée?
Mis à part certains problèmes techniques, comme la fragilisation par l’hydrogène, le mélange d’hydrogène dans le réseau de gaz est possible et souhaitable. La question est de savoir dans quel pourcentage. Différents pays, même ceux de l’UE, ont des réglementations différentes concernant le pourcentage autorisé d’hydrogène dans le mélange gazeux. La longue transmission de mélanges d’hydrogène et de gaz naturel nécessite des normes harmonisées. Ici, la CEE peut vous aider.
Seulement 30% de l’électricité stockée dans l’hydrogène peut être récupérée lorsque les énergies renouvelables et les piles à combustible sont utilisées
Si l’UE réduit considérablement l’utilisation du gaz – ce dont j’en doute – c’est à la fois une bonne et une mauvaise nouvelle pour l’hydrogène. La relation entre le gaz naturel et l’hydrogène est comme un mariage moyen, dans le sens où c’est compliqué: parfois ils sont concurrents, mais ils sont généralement amoureux et ils se complètent et s’entraident dans la lutte contre les combustibles liquides et le charbon et même renouvelables sources.
Dans quelle mesure l’hydrogène produit à partir de combustibles fossiles est-il compétitif si l’on tient compte des dépenses croissantes en émissions de gaz à effet de serre?
Quant à la production elle-même, l’hydrogène issu de combustibles fossiles est compétitif. En fait, il n’existe pas de meilleur marché. C’est pourquoi 95% de l’hydrogène est produit à partir de combustibles fossiles. Les coûts externes et croissants de l’émission de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre sont toujours supportés par quelqu’un d’autre – vous, moi et tout le monde.
Il existe également des projets de développement individuels pour l’utilisation de l’hydrogène dans l’industrie lourde, par exemple dans les aciéries. Y a-t-il d’autres industries où le nouveau combustible peut être utilisé?
Dans ce cas, l’hydrogène n’est pas un carburant mais un agent réducteur qui rend le métal à partir de ses oxydes. Il existe de telles possibilités dans la production de ciment et d’ammoniac. Personnellement, je trouve très intéressante l’utilisation de l’hydrogène dans les industries difficiles à décarboner.
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