Bénéfice climatique d'une future économie de l'hydrogène

Publié par Redbran le 02/12/2022 à 13:00
Source: CNRS INSU
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L'hydrogène est considéré comme un futur vecteur énergétique important pour des applications dans de nombreux secteurs de l'économie. Dans cette étude, une équipe de scientifiques de laboratoires CNRS-INSU (voir encadré) a quantifié l'impact climatique de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) émis dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) en fonction de l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre...) climatique considéré, du taux de fuite de l'hydrogène et de son mode de production. Sur base de ces résultats nous montrons le bénéfice climatique d'une transition vers une future économie de l'hydrogène "vert".


L'hydrogène est considéré comme un futur vecteur énergétique pour des applications dans de nombreux secteurs difficiles à décarboner.© D.Hauglustaine

L'hydrogène est de plus en plus présenté comme un élément clé de la transformation énergétique mondiale nécessaire pour limiter le réchauffement climatique. Il peut être produit par électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de...) de l'eau alimentée à l'aide d'énergies renouvelables (hydrogène "vert") ou par reformage à la vapeur du gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent...) avec (hydrogène "bleu") ou sans (hydrogène "gris") séquestration du carbone. L'utilisation de l'hydrogène "vert" permet la conversion et le stockage de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...), et peut fournir un moyen de décarboner des secteurs de l'économie difficiles à décarboner tels que le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) longue distance par camion, train ou avion, les industries lourdes, ou pour usages domestiques en mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) avec du gaz naturel. L'hydrogène n'a pas d'effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie...) direct mais est un gaz climatique indirect qui induit des perturbations du méthane, de l'ozone et de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, trois puissants gaz à effet de serre. En utilisant les résultats d'un modèle numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) global du climat, l'équipe a calculé notamment un Potentiel de Réchauffement Global à un horizon temporel de 100 ans de 12,8 ± 5,2. Le rejet d'une tonne de dihydrogène (Le dihydrogène est la forme moléculaire de l'élément hydrogène, qui existe...) dans l'atmosphère correspond ainsi à l'émission de près de 13 tonnes d'équivalent CO2.

Tous les scénarios envisagés dans cette étude pour une future transition vers une économie de l'hydrogène en Europe ou dans le monde montrent clairement qu'une économie de l'hydrogène "vert" est bénéfique en termes d'atténuation des émissions de CO2 pour tous les horizons temporels et taux de fuite pertinents considérés. En revanche, les résultats suggèrent que les émissions de dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un...) (CO2) et de méthane (CH4) associées à la production et au transport de l'hydrogène "bleu" (et "gris") réduisent considérablement le bénéfice climatique d'une telle transition et introduisent même une pénalité climatique en cas de taux de fuite très élevé ou de forte pénétration de l'hydrogène "bleu" sur le marché. La réduction du taux de fuite de H2 (et de CH4 dans le cas de la production d'hydrogène "bleu") et l'augmentation de la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à...) de production d'hydrogène "vert" apparaissent comme les leviers clés vers une atténuation maximale des émissions de CO2 d'une transition structurelle à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...) vers une économie de l'hydrogène.

Références:
Climate benefit of a future hydrogen economy,
Didier Hauglustaine, Fabien Paulot, William Collins, Richard Derwent, Maria Sand & Olivier Boucher,
Communications Earth & Environment 3, 295 (2022).
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