Hydrogène gris, bleu, vert... un arc-en-ciel à décoder

Production d'hydrogène : quelle couleur pour quel impact ?

Gris, brun et noir : de l’hydrogène à partir d’hydrocarbures 

Les hydrocarbures sont, par définition, composés d’atomes de carbone et d’hydrogène qu’il faut séparer pour en extraire le seul hydrogène. Aujourd’hui, la quasi-totalité de la demande mondiale en hydrogène est satisfaite au moyen de procédés utilisant des hydrocarbures. L’hydrogène « gris » est obtenu par vaporeformage de gaz naturel. Les hydrogènes dits « brun » et « noir » sont quant à eux produits via un procédé de gazéification de charbons. 

Bleu : capter les émissions carbone de l’hydrogène gris ! 

L’hydrogène « bleu » est issu d’une variante du procédé de vaporeformage dans des usines pétrochimiques équipées de dispositifs de captation, de stockage et de réutilisation du CO₂ émis (couramment désignés par le sigle CCUS, pour « carbone capture, utilisation and storage »). Le carbone émis par le procédé est alors capté. Il est ensuite soit stocké durablement soit réutilisé à des fins industrielles.

Rose, jaune et vert : l’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau 

L’hydrogène est abondant dans l’eau. Il est ainsi possible de produire industriellement de l’hydrogène par un processus d’électrolyse physiquement simple : faire passer un courant électrique dans l’eau pour « casser » sa molécule H₂O.

Lorsqu’il est rose, l’électricité nécessaire au procédé est alors fournie par des centrales nucléaires. À l’échelle de l’Union européenne, le nucléaire a été intégré comme une source de production d’énergie durable dans la taxonomie adoptée en juillet 2022. 

Lorsqu’il est jaune, l’hydrogène est également produit à partir de l’électrolyse de l’eau avec l’électricité du réseau local qui peut donc être produite à partir de sources fossiles, nucléaires ou renouvelables. 

L’hydrogène vert est réalisé à partir d’électricité renouvelable (hydraulique, solaire, éolienne…), il permet d’obtenir un hydrogène dit « vert ». 

Un hydrogène « vert foncé » ? Le cas particulier de la biomasse  

Tout comme les hydrocarbures, les molécules organiques qui constituent la biomasse sont riches en carbone et en hydrogène. De ce fait, il est possible de produire de l’hydrogène par fermentation ou gazéification de déchets agricoles, sylvicoles, agro-industriels et ménagers. Cette technique est dite « neutre » en carbone. En effet, le carbone émis par le processus est équivalent à celui qui aurait été diffusé dans l’atmosphère lors de la dégradation naturelle de ces déchets.

Production d’hydrogène bas carbone : quels enjeux ? 

Si la « couleur » de l’hydrogène est si importante, c’est que cet élément chimique sera un vecteur essentiel dans la transition énergétique. Dans son scénario « Net Zero Emission » à l’horizon 2030, l’Agence internationale de l’énergie (IEA) anticipe un quasi-doublement de la demande mondiale en hydrogène, à plus de 175 Mt par an. D’ici à 2050, certaines projections tablent sur plus de 1 200 Mt. Une telle explosion ne sera soutenable qu’à la condition de développer massivement les hydrogènes vert et bleu au détriment du gris. Afin de déployer suffisamment d’installations CCUS et d’électrolyseurs pour tenir l’objectif de neutralité carbone en 2050, une étude du cabinet McKinsey estime qu’il faudra investir quelque 700 Mds $ dans l’hydrogène d’ici à 2030. 

VINCI et la production d’hydrogène bas carbone 

Extrait de la conférence Leonard avec Bruno Nicolas, directeur de la marque Actemium (VINCI Energies) ; Hugues Seutin, directeur de Hyfinity (VINCI Construction) ; et Pascal Baylocq, président de Geostock (VINCI Construction).