Article de référence | Réf : BE8587 v1

Enjeux industriels et économiques
L’hydrogène, vecteur de la transition énergétique

Auteur(s) : Thierry ALLEAU

Date de publication : 10 août 2020

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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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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

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be8587


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5. Enjeux industriels et économiques

Les enjeux industriels de la transition énergétique que nous impose la prévention du changement climatique sont très importants compte tenu de la diversité et de la multitude des compétences qu’il faudra mettre en jeu pour la réussir. La France possède toutes les compétences nécessaires et c’est une opportunité qu’elle devra saisir pour devenir l’un des leaders mondiaux.

Pour ce qui concerne les aspects économiques, une grande partie du système énergétique mondial est en cause : il faut donc le modifier profondément pour parvenir, à terme, à une quasi-disparition des émissions de CO2 d’origine fossile. Les sommes qu’il va falloir investir sont évidemment considérables : le « plan national hydrogène », adopté en 2018, en donne une idée puisqu’il prévoit un investissement de l’ordre de 20 milliards d’euros par an pour la décennie à venir, à comparer avec une dépense annuelle de 1 400 milliards dans le secteur de l’énergie dans le monde. Pour donner une idée de l’ampleur du problème, on peut reprendre le chiffre de la demande mondiale en énergie primaire en 2016 qui a été de 13 760 Mtep dont 11 150 (soit 81 %) ont été satisfaits par les fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel)... et les prévisions actuelles de demande d’énergie en 2040 sont 30 % supérieures ! On voit là toute l’ampleur du problème s’il faut substituer ne serait-ce que 50 % de l’approvisionnement en fossiles par une autre source, qu’elle soit renouvelable ou nucléaire ! Une étude du World Energy Council , publiée en 2013, estime que le montant total des investissements nécessaires serait compris entre 19 000 et 26 000 milliards de dollars, selon les scénarios retenus.

Aspects économiques. Le développement des applications de l’hydrogène est très lié au prix de l’hydrogène. Actuellement, le prix du kilogramme en station-service est de 15 € en France contre 9,50 € outre-Rhin....

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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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