Dix ans après les débuts de la transition énergétique, les progrès accomplis sont manifestes. Les domaines dans lesquels des technologies plus propres sont facilement accessibles, comme les énergies renouvelables et les véhicules électriques, gagnent du terrain. Mais la transition énergétique passe par la décarbonation de tous les secteurs de l’économie, et pour certains d’entre eux, cela reste plus complexe à mettre en œuvre.
L’hydrogène vert pourrait-il être le moyen de faciliter la transition énergétique dans ces domaines difficiles d’accès ?
Faire progresser la transition énergétique
Les derniers résultats de l’indice sur la transition énergétique (ou ETI, pour Energy Transition Index) du Forum économique mondial, qui évalue les performances des systèmes énergétiques de 120 pays, révèlent des évolutions encourageantes. Au cours des dix dernières années, plus de 95 % des pays ont amélioré leur score ETI grâce à l’augmentation des investissements dans les énergies propres et à l’amélioration des cadres réglementaires. Si nous pouvons nous réjouir de constater que certains secteurs des énergies propres gagnent en maturité, il reste encore des défis majeurs à relever.
La transition énergétique ne consiste pas seulement à décarboner la production d’énergie, mais aussi à transformer le système énergétique au sens large par une électrification accrue, une plus grande efficacité énergétique, l’introduction de nouvelles technologies et une infrastructure décentralisée, ce qui comprend la manière dont nous distribuons et stockons l’énergie.
L’hydrogène vert dispose du potentiel nécessaire pour accélérer les progrès dans bon nombre de ces domaines, mais cet objectif ne pourra être atteint que si certains obstacles importants sont surmontés.
Un potentiel énergétique abondant et propre
L’hydrogène est l’élément le plus simple et le plus abondant de la planète, et il a la capacité de stocker et de fournir de grandes quantités d’énergie. L’hydrogène est toutefois rarement disponible à l’état moléculaire libre (H2) : on l’obtient en extrayant le composant hydrogène d’autres éléments chimiques, tels que le méthane et l’eau. Et c’est là que réside la difficulté.
Traditionnellement, les processus d’extraction émettent d’importantes quantités de carbone en raison de l’énergie utilisée dans les méthodes de production d’hydrogène « gris ». Mais en utilisant exclusivement des énergies propres >pour sa production, il est possible de former de l’hydrogène « vert ».
En tant que source d’énergie sans carbone, l’hydrogène vert présente des avantages indéniables par rapport aux autres sources d’énergie renouvelable. Il peut être transporté sur de grandes distances, stocké pendant de longues périodes et certaines infrastructures existantes de combustibles fossiles, telles que les gazoducs, peuvent être adaptées pour le transporter. Ce sont ces caractéristiques qui expliquent l’engouement pour ce gaz, car il peut être utilisé dans des zones où les énergies renouvelables n’ont eu que peu d’impact jusqu’à présent.
De nouvelles applications pour l’hydrogène
Les utilisations possibles de l’hydrogène sont très variées. Actuellement, l’hydrogène est avant tout utilisé par l’industrie chimique pour la production d’ammoniac — base des engrais azotés — et le raffinage des produits pétroliers. Dans ce cas, le passage de l’hydrogène gris à l’hydrogène vert devrait être relativement simple. Dans d’autres applications industrielles, l’hydrogène vert pourrait remplacer le gaz naturel ou le charbon. Cela pourrait avoir des conséquences considérables pour les industries à forte consommation d’énergie telles que la sidérurgie et la cimenterie, et aurait un impact important sur la décarbonation de l’environnement bâti.
L’hydrogène offre également une alternative crédible à l’électrification pour réduire les émissions de carbone des transports longue distance, compte tenu de la taille et du coût des batteries requises à cet effet. Les piles à hydrogène, qui n’émettent que de la vapeur d’eau, offrent des possibilités d’autonomie nettement supérieures à celles des batteries lithium-ion, tout en étant plus légères et en occupant moins d’espace, ce qui constitue une option favorable pour le transport routier commercial de marchandises. L’hydrogène peut également servir de carburant propre pour les avions et les bateaux, là encore en raison de sa légèreté en comparaison des batteries. Toutefois, cette solution émergente n’en est encore qu’à ses balbutiements et il pourrait s’écouler un certain temps avant que des avions à hydrogène ne soient commercialisés.
Enfin, l’hydrogène est considéré comme une option viable pour le stockage de l’énergie à long terme. Associées à des sources d’énergie renouvelable, les piles à hydrogène stationnaires peuvent être utilisées pour équilibrer l’offre en cas de pic de la demande ou pour compléter un approvisionnement solaire moins fiable pendant les mois d’hiver plus sombres.
Surmonter les obstacles à la croissance
Face à tant d’applications intéressantes, pourquoi l’hydrogène vert n’est-il pas plus largement utilisé aujourd’hui ? Cela tient à trois facteurs : l’approvisionnement, l’infrastructure et le coût.
Le manque d’approvisionnement est le premier obstacle. Aujourd’hui, moins de 5 % de la production mondiale d’hydrogène est verte. Pour répondre à la demande attendue, le système de l’hydrogène vert aura besoin de nouvelles usines de production, de sources d’énergie propre abondantes, d’infrastructures de transport/de canalisations spécifiques ou réaffectées et d’infrastructures de stockage. Mais le principal obstacle qui ralentit l’adoption de l’hydrogène vert reste son coût. Aujourd’hui, l’hydrogène vert coûte 2 à 3 fois plus cher que l’hydrogène gris. Mais comme l’électricité représente une grande partie de son coût de production, la baisse des coûts de l’énergie renouvelable réduira rapidement cet écart. Grâce à des sites de production plus importants, à la normalisation des modèles et à l’expérience des premiers utilisateurs, l’hydrogène vert pourrait être moins cher que l’hydrogène gris d’ici à la fin de la décennie.
Pour parvenir à ce résultat, il faudra un soutien massif du secteur public comme du secteur privé, mais des mesures importantes ont déjà été prises. Quelque 680 projets d’hydrogène à grande échelle, équivalent à 240 milliards d’USD, ont été planifiés pour 2030 et ce nombre augmentera encore grâce à un soutien gouvernemental fort. Par exemple, la loi sur la réduction de l’inflation de l’administration Biden offre un crédit d’impôt de 3 USD par kilo d’hydrogène vert, ce qui rendra immédiatement l’hydrogène vert beaucoup plus compétitif. La Chine a quant à elle ouvert la plus grande station d’hydrogène du monde en 2021 et a classé l’hydrogène parmi ses « six industries de l’avenir ».
Investir dans l’économie de l’hydrogène
Parce qu’il pourrait permettre de réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre d’un tiers au cours des prochaines décennies, l’hydrogène vert est une voie évidente vers un avenir sans émission de carbone. Et cette nouvelle tendance de l’hydrogène vert offre de nombreuses opportunités aux investisseurs. Chez BNP Paribas Asset Management, notre stratégie axée sur la transition énergétique investit principalement dans des entreprises qui fournissent des technologies ou des services destinés à faciliter l’efficacité énergétique et la décarbonation. Notre groupe des Stratégies environnementales considère que l’hydrogène vert sera le fer de lance de la transition vers une économie sobre en carbone et reste aujourd’hui l’une de ses plus fortes convictions, d’autant plus que le soutien des institutions publiques devrait contribuer à réduire le risque des projets et à renforcer leurs perspectives de croissance à long terme.
Cet article a été réalisé par BNP Paribas Asset Management.
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