Bénéfice climatique d'une future économie de l'hydrogène

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 émis dans l’atmosphère en fonction de l’horizon 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 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 de l’eau alimentée à l’aide d’énergies renouvelables (hydrogène « vert ») ou par reformage à la vapeur du gaz naturel 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, et peut fournir un moyen de décarboner des secteurs de l'économie difficiles à décarboner tels que le transport longue distance par camion, train ou avion, les industries lourdes, ou pour usages domestiques en mélange avec du gaz naturel. L'hydrogène n’a pas d’effet de serre 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 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 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 (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 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 vers une économie de l'hydrogène.