L’hydrogène, énergie d’avenir?

Attention: risque de greenwashing élevé

Depuis quelques années, on parle de plus en plus d’hydrogène comme énergie d’avenir. En décembre 2020, le Canada s’est doté d’une grande stratégie sur l’hydrogène «propre». Le potentiel de l’hydrogène est aussi discuté au Québec depuis quelques mois (incluant pendant la campagne électorale en cours).

A priori, l’hydrogène apparait comme une option énergétique intéressante, puisque sa combustion ne dégage aucun GES et qu’il pourrait remplacer les énergies fossiles dans les camions poids lourds, les bateaux et dans certaines industries. Mais attention: tous les hydrogènes ne naissent pas égaux. On classe les types selon un code de couleur, qui correspond au processus par lequel l’hydrogène est obtenu. Les principales couleurs sont le gris (vaporeformage de gaz naturel), bleu (vaporeformage de gaz + captation de carbone) et vert (hydrolyse de l’eau). Les processus de production d’hydrogène diffèrent beaucoup en termes d’émissions de GES: l’hydrogène gris est le plus polluant, et l’hydrogène vert le plus propre. Plusieurs questions se posent encore concernant l’hydrogène bleu, que le Canada pourrait théoriquement produire en grande quantité.

Pour toutes ces raisons, j’étais très intéressé à entendre deux experts — Julia Levin, spécialiste de politique climatique à Environmental Defence, et Robert W. Howarth, professeur à l’université Cornell — témoigner récemment au comité de l’énergie, de l’environnement et des ressources naturelles du Sénat à propos du potentiel de l’hydrogène pour le Canada.

Les témoignages n’ont pas déçu mes attentes, mais ils ont eu l’effet d’une douche (très) froide, en particulier concernant l’hydrogène bleu. Sachant que ces experts n’ont eu aucun écho au Québec (voire au Canada) je reproduis ici les deux témoignages, pour le bénéfice de ceux qui s’intéressent à ces question.


Julia Levin:

Merci de l’invitation à comparaître devant le comité dans le cadre de votre étude sur l’hydrogène. 

L’hydrogène renouvelable a le potentiel de contribuer à décarboner un nombre limité de secteurs. Cependant, les sociétés pétrolières et gazières utilisent l’hydrogène comme moyen de retarder une véritable transition énergétique propre et de verrouiller davantage d’infrastructures de gaz naturel, ce qui est totalement incompatible avec un avenir climatique sécuritaire. Seul l’hydrogène renouvelable est compatible avec un avenir sans danger pour le climat. Ce que l’on appelle «l’hydrogène bleu» n’est pas une solution climatique.

L’ancien chef de la principale association de l’industrie de l’hydrogène au Royaume-Uni a démissionné de ses fonctions, déclarant qu’il trahirait les générations futures s’il restait silencieux sur le fait que l’hydrogène bleu est, au mieux, une distraction coûteuse, et au pire un verrou qui prolonge l’utilisation des carburants fossiles. 

Le potentiel de réduction des émissions de GES de ce que l’on appelle l’hydrogène bleu repose sur la captation et le stockage du carbone, une technologie qui, bien qu’elle existe depuis 50 ans, a un historique d’échec. Même si la capture du carbone fonctionnait tel qu’annoncé, elle ne capterait qu’une fraction des émissions associées à la production d’hydrogène bleu. Investir dans l’hydrogène fossile – c’est-à-dire l’hydrogène bleu – enfermerait le Canada dans un avenir d’utilisation de combustibles fossiles et de fuites de méthane. Il n’y a pas de place pour l’hydrogène bleu dans un avenir climatique sécuritaire.

Enfin, l’hydrogène lui-même agit comme un gaz à effet de serre indirect et très puissant, quelle que soit la manière dont il est produit. Considérant à quel point l’hydrogène est susceptible de fuiter, nous devons être prudents quant au type d’infrastructure d’hydrogène que nous construisons.

De plus, l’industrie pétrolière et gazière utilise l’hydrogène pour détourner l’attention des solutions climatiques éprouvées, efficaces et abordables. Par exemple, nous disposons déjà de tous les outils pour électrifier le chauffage et les cuisinières domestiques, mais les services publics de gaz font pression pour l’utilisation d’hydrogène mélangé dans le réseau de gaz, invoquant une réduction marginale des émissions de GES comme excuse pour continuer à construire de nouveaux pipelines et de nouvelles centrales au gaz tout en repoussant l’électrification, une bien meilleure option pour décarboner nos maisons et nos bâtiments.

Passons à l’économie. De plus en plus d’analyses prédisent que l’hydrogène renouvelable sera moins coûteux que l’hydrogène gris (dont ne capte pas les émissions) dès cette décennie en raison de la baisse spectaculaire du coût des énergies renouvelables et des électrolyseurs, alors que les coûts de l’hydrogène bleu ne devraient pas baisser. Il existe un risque énorme que les investissements dans l’hydrogène bleu deviennent des actifs bloqués avant même que les projets ne soient terminés.

La construction de systèmes d’hydrogène renouvelable nécessite une énorme quantité d’énergie. Il est toujours plus efficace d’utiliser directement les énergies renouvelables que de les convertir en hydrogène. Par conséquent, l’électrification et l’efficacité énergétique seront toujours supérieures à hydrogène comme le moyen le plus efficace et le plus rentable de répondre à nos besoins énergétiques.

L’hydrogène peut avoir un rôle à jouer dans des secteurs où l’électrification n’est pas une option, comme certains types de transport, la navigation, certaines industries lourdes. Cependant, l’utilisation la plus urgente d’hydrogène renouvelable devrait être pour remplacer l’hydrogène gris, qui est actuellement ajouté au pétrole brut lourd et utilisé pour produire des engrais avec d’énormes impacts sur les émissions. Nous ne devons pas nous laisser distraire par les multiples utilisations de l’hydrogène vantées par l’industrie du gaz, comme le mélange d’une petite quantité d’hydrogène dans les réseaux de gaz naturel.

Nous sommes en pleine urgence climatique. Ce qu’il faut, c’est un leadership fort pour nous éloigner de la dépendance aux carburants qui causent la crise. Malheureusement, nous avons vu le gouvernement fédéral céder à l’industrie pétrolière et gazière et proposer une stratégie nationale qui exagère le rôle de l’hydrogène, qui n’est pas stratégique dans son application et qui laisse trop de place à l’hydrogène fossile.

De plus, le Canada fait pression à l’échelle internationale pour une définition de l’hydrogène propre et des seuils d’intensité d’émissions qui laisse la porte ouverte à l’hydrogène bleu. C’est un rôle irresponsable que le Canada joue à l’échelle internationale.

Nous connaissons les solutions à la crise climatique : électrification, énergies renouvelables, efficacité énergétique. Se concentrer sur l’hydrogène aide les compagnies pétrolières et gazières à faire de l’écoblanchiment, mais cela ne nous aidera pas à réduire considérablement nos émissions comme il le faut pour faire face à la crise. 


Robert W. Howarth:

Dans le passé, l’hydrogène n’était pas seulement une source d’énergie, mais plutôt une matière première industrielle pour la fabrication d’engrais azotés synthétiques et comme intrant pour les raffineries de pétrole et les fabricants de plastique. L’hydrogène peut jouer un rôle important dans notre avenir énergétique, mais ce n’est pas une nouvelle source d’énergie, c’est important de le reconnaître. C’est un produit de stockage d’autres sources primaires d’énergie, qu’elles soient renouvelables ou fossiles, et sa fabrication est intrinsèquement inefficace. Aujourd’hui, 96% de l’hydrogène en Amérique du Nord provient de la conversion du méthane du gaz naturel en hydrogène. Il s’accompagne d’énormes émissions de GES et il est assez coûteux et ne le deviendra que plus à mesure que le prix du gaz naturel augmentera.

Maintenant, au cours des quatre ou cinq dernières années, l’industrie pétrolière et gazière, à travers la création de son Conseil de l’hydrogène (un produit de Total, Shell, BP et Exxon) a fait une très forte promotion de l’hydrogène bleu en tant que produit parfois étiqueté comme carboneutre ou à faibles émissions. L’hydrogène bleu est un hydrogène fabriqué à partir de gaz naturel mais avec une certaine captation du CO2.

Il y a à peine 13 ou 14 mois, Mark Jacobson (de Stanford) et moi avons publié la première analyse révisée par des pairs sur le cycle de vie de l’hydrogène bleu. Notre conclusion, que je considère très robuste, est que l’hydrogène bleu est loin d’être un carburant à faibles émissions. C’est en fait un carburant très polluant. C’est en partie parce que la capture du CO2 est loin d’être parfaite, comme Julia l’a mentionné. Après 50 ans, l’industrie n’est toujours pas au point. C’est un procédé très difficile. C’est aussi parce que vous ne pouvez pas utiliser le gaz naturel (qui est le produit d’alimentation et la source d’énergie de l’hydrogène bleu) sans que du méthane non brûlé soit émis dans l’atmosphère. Le méthane est un gaz à effet de serre incroyablement puissant. Le dernier rapport du GIEC nous dit que 45% de tout le réchauffement climatique à ce jour provient des émissions de méthane. Nous devons réduire cela. L’hydrogène bleu augmente ces émissions.

Dans les notes que j’ai envoyées au greffier hier, j’ai inclus un chiffre de notre article montrant que les émissions de l’hydrogène bleu sont pires que si vous utilisiez simplement du gaz naturel comme carburant. C’est donc une très mauvaise idée.

Comme Julia l’a mentionné, l’hydrogène contribue également directement au réchauffement climatique. Ce n’est pas un gaz à effet de serre, mais plus il y a d’hydrogène dans l’atmosphère, plus les autres gaz à effet de serre, dont le méthane, la vapeur d’eau et l’ozone, nous affectent. Les fuites d’hydrogène sont donc un gros problème. Même l’hydrogène vert, qui serait fabriqué à partir d’électricité 100% renouvelable, a une conséquence sur le climat. Ce n’est pas aussi mauvais que l’hydrogène bleu ou les combustibles fossiles, mais ce n’est pas neutre en carbone, donc l’électrification est sûrement la voie à suivre.

Les autres documents que je vous ai envoyés sont une sorte de tableau décrivant pourquoi nous ne devrions jamais injecter d’hydrogène mélangé avec du méthane dans les systèmes de gaz naturel. Je ne m’attarderai pas sur ce point. Vous pouvez me poser des questions à ce sujet, si vous le souhaitez. Je pense que le tableau est assez clair.

Fondamentalement, le système de gaz naturel n’a pas été conçu pour l’hydrogène. Il ne le tolère pas bien. L’ajout de petites quantités d’hydrogène dans ce flux de méthane entraînerait des réductions de GES négligeables. En fait, hier, l’Electric Power Research Institute, en collaboration avec la New York Power Authority, a publié un rapport. Je ne l’avais pas vu lors de la préparation de mon témoignage, sinon j’aurais ajouté un chiffre pour vous, mais il s’avère que vous avez besoin d’environ 80% ou 90% d’hydrogène mélangé dans ce flux avant d’obtenir une diminution importante des émissions de CO2. À ces niveaux, ce n’est pas une bonne utilisation de la ressource.

L’industrie pétrolière et gazière encourage fortement cette utilisation de l’hydrogène, y compris l’hydrogène vert, pour le chauffage domestique. Mais l’électrification est une bien meilleure approche. Avec la même ressource d’électricité renouvelable, vous obtenez environ 6 à 10 fois plus d’énergie thermique dans un bâtiment lorsque vous utilisez l’électricité directement avec des pompes à chaleur au lieu de la convertir en hydrogène et de l’amener au bâtiment avec toutes les inefficacités que ça comporte.

Je suis donc d’accord avec le langage utilisé par Julia. C’est de l’écoblanchiment pur et simple. L’hydrogène a un rôle pour l’avenir, mais ce n’est pas celui qui est publicisé par l’industrie pétrolière et gazière.

Jérôme Lussier s’intéresse aux enjeux sociaux, politiques et économiques. Juriste, journaliste et idéaliste, il a tenu un blogue au VOIR et à L'Actualité et a occupé divers postes en stratégie et en politiques publiques, incluant à l'Assemblée nationale du Québec, à la Caisse de dépôt et à l'Institut du Québec. Il travaille actuellement comme directeur des affaires parlementaires au Sénat.

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Commentaires (1):

  1. François Beaulé

    octobre 2, 2022 at 8h13

    L’industrie pétrolière et gazière semble réussir à créer un mythe avec l’hydrogène. On a entendu les premiers ministres du Québec et du Canada participer à cette mystification au cours des derniers mois. La cheffe du PLQ, Mme Anglade a fait de l’hydrogène vert une de ses priorités si elle était élue, ce qui ne risque heureusement pas d’arriver. M. Legault a quant à lui refroidi ses ardeurs en ce sens depuis qu’Hydro-Québec l’ait aidé à retrouver ses esprits. Le premier ministre du Canada adhère à cette vaste fumisterie, ce qui est inquiétant.

    La production d’hydrogène vert n’est pas une manière efficace de stocker l’énergie. Au Québec, les barrages et les turbines hydrauliques permettent de stocker l’énergie beaucoup plus efficacement. Il s’agit d’installer plus de turbines, ou des turbines de plus grande puissance, pour un volume d’eau en amont d’un barrage. Et d’économiser l’eau en produisant l’énergie avec des éoliennes quand il vente. Il serait donc utile de construire de nouvelles centrales équipées en surpuissance sur de nouveaux barrages. Il est nécessaire aussi de réduire les pointes de demande causées par le chauffage électrique par temps froid.

    À l’échelle mondiale, le stockage de l’énergie, nécessaire à cause du caractère intermittent des énergies solaire et éolienne, est un immense défi.

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