L’arc-en-ciel de l’hydrogène, expliqué

L’hydrogène lui-même est un carburant agréable et propre – la façon dont il est fabriqué peut être le problème

Lorsque les gens sont enthousiasmés par l’hydrogène (et il y a beaucoup de boosters d’hydrogène de nos jours), ils mentionnent généralement le manque d’émissions de carbone. Seuls de la vapeur d’eau et de l’air chaud sont libérés lorsque l’hydrogène pur brûle dans une pile à combustible. Aujourd’hui, les technologies de l’hydrogène promettant cet échappement de rêve ont attiré le soutien du gouvernement fédéral. En 2021, la loi sur l’investissement et l’emploi dans les infrastructures a réservé 8 milliards de dollars pour des projets démontrant la production, le stockage, le transport et la consommation d’hydrogène à faible émission de carbone. La loi de 2022 sur la réduction de l’inflation a prévu des crédits d’impôt supplémentaires pour l’hydrogène.

Y a-t-il un hic ? Bien sûr, il y a un hic. L’hydrogène est l’élément le plus abondant dans l’univers, mais il est presque toujours combiné avec d’autres molécules, et les séparer est un jeu d’enfant. Le raffinage de l’hydrogène consomme beaucoup d’énergie. De plus, bien qu’il puisse être produit à partir d’eau, la majeure partie de l’hydrogène est actuellement raffinée à partir de méthane. À moins que davantage d’énergies renouvelables ne soient développées pour répondre à une demande supplémentaire, l’augmentation de la production d’hydrogène pourrait à terme augmenter les émissions. Mal fait, au moment où il atteint les piles à combustible d’un véhicule soi-disant à faibles émissions, «l’hydrogène propre» peut être tout sauf cela.

Quelle est l’intensité carbonique des différentes méthodes de raffinage de l’hydrogène ? En bref, les fous de l’énergie utilisent des couleurs pour décrire les processus – certains propres, beaucoup moins. Voici un guide de l’arc-en-ciel de l’hydrogène.

Hydrogène vert signifie que l’électricité provenant de sources renouvelables est utilisée pour séparer l’eau en hydrogène et en oxygène (H₂O, n’est-ce pas ?). Le processus est de 20 à 40 % moins efficace que l’utilisation directe de l’énergie renouvelable, il n’est donc durable que lorsqu’il utilise de l’électricité qui serait autrement gaspillée. Mise en garde : Comme pour les termes durable et capture de carbone, hydrogène vert n’a pas de définition légale. Cela fait de ce processus une cible possible pour l’écoblanchiment de sources d’énergie écologiquement douteuses, comme la biomasse.

Hydrogène jaune signifie la même chose que hydrogène vert mais produit avec l’énergie solaire. Ou il sera produit avec de l’énergie solaire (il est encore au stade de la recherche et du développement).

Hydrogène gris fait référence au processus de vapeur surchauffée décomposant le méthane (CH₄) en dioxyde de carbone et en hydrogène. Quatre-vingt-quinze pour cent des 10 millions de tonnes métriques d’hydrogène actuellement fabriquées aux États-Unis sont fabriquées de cette façon. Environ 60 pour cent sont utilisés pour le raffinage du pétrole, 30 pour cent pour fabriquer de l’ammoniac pour les engrais et le reste pour divers carburants et produits chimiques. Pour chaque kilo d’hydrogène gris produit, neuf kilos de dioxyde de carbone sont rejetés dans l’atmosphère.

Hydrogène bleu signifie la même chose que hydrogène gris, mais dans ce processus, au lieu d’être libéré, le dioxyde de carbone est capturé et stocké. Comme pour tous les projets de capture et de séquestration du carbone, ce qu’il advient de ce carbone après sa capture est crucial pour toute crédibilité environnementale. Aux États-Unis, il est le plus souvent pompé dans les champs pétrolifères pour expulser davantage de pétrole et de gaz.

Hydrogène turquoise signifie aussi la même chose que hydrogène gris, mais le processus utilise la pyrolyse du méthane, une nouvelle technique, encore à prouver à grande échelle, qui divise le méthane en hydrogène et en CO₂ d’une manière qui consomme moins d’énergie que la vapeur.

Hydrogène rose (appelé quelques fois hydrogène violet ou hydrogène rouge) fait référence à toute forme de production d’hydrogène à partir d’une source d’énergie nucléaire.

Hydrogène noir (appelé quelques fois hydrogène brun) porte le douteux honneur d’être la forme d’hydrogène la moins durable qui soit. Cela se produit lorsque du charbon noir ou du charbon brun (ou lignite) est utilisé pour libérer de l’hydrogène et/ou chauffer la vapeur dans la fabrication de l’hydrogène.