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En anglais
RÉSUMÉ
Cet article traite des moyens qu’il faudra mettre en œuvre pour satisfaire l’Accord de Paris adopté en 2016 par la majorité des pays du Monde, à savoir la limitation à 1,5 °C en 2100 du réchauffement climatique de la planète. Cet objectif impose de réduire drastiquement les émissions de CO2 issues de l’utilisation des combustibles fossiles et de les remplacer par un vecteur d’énergie renouvelable qui ne conduise pas à l’émission de CO2, à savoir l’hydrogène. Les conséquences d’un tel choix sont passées en revue, tant du point de vue de sa production que de celui de sa mise en œuvre et de son utilisation.
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This article deals with the means that will have to be implemented to satisfy the Paris Agreement adopted in 2016 by the majority of the countries of the world, namely the limitation to 1.5 degrees in 2100 of global warming. This objective requires drastically reducing CO2 emissions from the use of fossil fuels and replacing them with a renewable energy vector that does not emit CO2, namely hydrogen. The consequences of such a choice are reviewed, both from the point of view of its production and that of its implementation and use
Auteur(s)
-
Thierry ALLEAU : Président d’Honneur - Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible, Paris, France
INTRODUCTION
C’est en 1972 que la Conférence de Stockholm, réunie sous l’égide des Nations Unies, a placé pour la première fois la dégradation de l’environnement, due aux émissions excessives de gaz à effet de serre tels que le CO2, comme préoccupation internationale. En 1997, la plus grande partie des pays industrialisés (sauf les États-Unis) signe le protocole de Kyoto par lequel ils s’engagent à une baisse de 5 % des gaz à effet de serre par rapport à 1990. Or, le taux de CO2 dans l’atmosphère en 1990 était voisin de 360 ppm ...il dépasse aujourd’hui 410 ppm ! Cet échec est la cause, la plus communément acceptée, du changement climatique observé ces dernières décennies, lequel dérèglement a déjà de lourdes conséquences sur l’environnement.
Ce constat négatif a conduit à un nouvel accord : l’accord de Paris, ratifié en octobre 2016 par 174 pays et l’Union européenne. Cet accord a pris pour objectif principal de contenir la hausse de la température moyenne, par rapport aux niveaux préindustriels, bien au-dessous de 2 °C, et la limiter autant que possible à 1,5 °C, objectif très ambitieux qui exige de réduire de manière intensive les émissions de CO2. Or, ces émissions proviennent essentiellement de l’utilisation des combustibles fossiles, sources d’énergie incontournables jusqu’ici, qui satisfont 80 % des besoins énergétiques mondiaux. L’équation devient donc simple à poser, si ce n’est à résoudre : il faut baisser de manière drastique la consommation des combustibles fossiles, émetteurs de CO2, dont nous avons déjà consommé, en moins de deux siècles, la moitié des réserves initiales alors qu’il reste plus de 4 milliards d’années de vie à la Terre ! Donc, devoir abandonner progressivement les énergies fossiles carbonées devient une nécessité et c’est devoir les remplacer en grande partie par les énergies renouvelables inépuisables à l’échelle de la vie sur Terre, à savoir essentiellement celles fournies par la machine solaire. La question reste donc de savoir si cette vision est réaliste et comment alors les mettre en œuvre et les transformer pour aboutir à des sources d’énergie aussi sûrement et facilement utilisables que les combustibles fossiles.
PPE : Programmation Pluriannuelle de l’Énergie
FCH-JU : Fuel Cells and Hydrogen Join Undertaking
GNL : Gaz Naturel Liquéfié
TICPE (ex TIPP) : Taxe Intérieure de Consommation sur les Produits Énergétiques
FCHEA : Fuel Cell and Hydrogen Energy Association
AFHYPAC : Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
global warming | CO2 emissions | fuel cell
DOI (Digital Object Identifier)
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Hydrogène : production, transport, stockage, distribution
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2. Pourquoi l’hydrogène ?
L’énergie solaire est émise sous forme de photons. La part reçue par la Terre représente plusieurs dizaines de milliers de fois l’énergie qu’elle consomme..., ce qui est considérable et peut rassurer sur l’état des ressources ! Ces photons sont récupérables de deux manières :
-
soit directement via les capteurs photovoltaïques qui les transforment directement en électricité ;
-
soit via la production de chaleur générée au contact du sol ou de matériaux ; cette énergie thermique alimente la machine atmosphérique pour produire pluie (source de l’énergie hydraulique) ou vent (source de l’énergie éolienne) et est aussi récupérée via des capteurs thermiques pour alimenter des chauffe-eau solaires ou des récepteurs à plus haute température qui transforment cette énergie en électricité via des convertisseurs thermodynamiques (centrales solaires).
De tous les schémas possibles de récupération évoqués précédemment, ceux qui représentent le plus haut potentiel sont la transformation photovoltaïque et l’énergie éolienne. Ces deux voies ont des avantages et des inconvénients ; elles connaissent un fort développement mais ne représentent encore, en France, que 7 % de la production totale d’électricité (550 TWh en 2017). Ce bilan montre que le chemin à parcourir est très important.
Ces deux voies majeures ont pour caractéristique commune de produire de l’électricité. Cette électricité peut, soit être injectée dans le réseau actuel, soit transformée en un autre vecteur stockable à fort contenu énergétique, dont le plus intéressant et le plus facile à fabriquer est l’hydrogène.
L’énergie solaire dépasse les besoins en énergie de plusieurs ordres de grandeur.
Deux voies principales pour capter cette énergie solaire et la transformer en électricité : les capteurs photovoltaïques et les éoliennes.
La meilleure solution pour en stocker une partie : la transformer en hydrogène.
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Pourquoi l’hydrogène ?
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Le baromètre 2019 des énergies renouvelables électriques en France, Observ’ER - http://www.energies-renouvelables.org
-
(2) - Hydrogen Economy Outlook - , mars 2020 https://data.bloomberglp.com
-
(3) - The Fuel Cell Hydrogen Observatory (FCHO) - http://www.fchobservatory.eu
-
(4) - AFHYPAC – Association Française pour l’hydrogène et les Piles à Combustible - , Tout savoir sur.... http://www.afhypac.org
-
(5) - Mémento sur l’Énergie - , CEA Édition 2018 http://www.cea.fr
-
(6) - Les scénarios mondiaux de l’énergie à l’horizon 2050, World Energy Council - https://www.worldenergy.org
-
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