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Changement climatique : faut-il miser sur l'hydrogène ?

L'hydrogène, très présent dans l'univers, mais moins sur la planète Terre, est parfois présenté comme l'énergie propre de demain. Mais est-il vraiment écologique ?

Un véhicule roulant à l'hydrogène (image d'illustration).
Un véhicule roulant à l'hydrogène (image d'illustration).
Crédit : Francois Laurens / Hans Lucas / Hans Lucas via AFP
Environnement : faut-il miser sur l'hydrogène ?
00:03:38
Environnement : faut-il miser sur l'hydrogène ?
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Jean-Marc Jancovici - édité par Florine Boukhelifa

L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers, qui se retrouve énormément dans toutes les galaxies. Il est notamment très présent dans le Soleil, ce qui est problématique, car pas très accessible pour nous. Sur Terre, il y a également beaucoup d'hydrogène dans l'eau ou encore dans les hydrocarbures. Cependant, il n'existe pas sous forme libre, c'est à dire juste de l'hydrogène. Celui-ci est toujours associé à autre chose, par exemple à de l'oxygène dans l'eau, ou à du carbone dans les hydrocarbures.

Il existe néanmoins des petites sources d'hydrogène natif dans le sous-sol, mais les quantités ne sont absolument pas en rapport avec ce que l'on devrait utiliser si on voulait en faire quelque chose de significatif. Du moins, au delà de ce qu'on fait déjà, car l'hydrogène est déjà beaucoup utilisé de nos jours. Près de 100 millions de tonnes de cet élément sont d'ailleurs produites dans le monde chaque année. 

La moitié de cette production sert à désulfurer les carburants et l'autre moitié à fabriquer des engrais. Ainsi, l'hydrogène est déjà utilisée de façon importante dans le monde, mais il existe un petit problème : celui-ci est fabriqué à partir d'hydrocarbures, du gaz naturel fossile, du pétrole ou du charbon, ce qui représente 10 à 30 tonnes de CO2 par tonne d'hydrogène.

De l'hydrogène "propre" par catalyse

Avec la façon dont on fabrique, faut-il aller encore plus vers ce combustible malgré le réchauffement climatique ? On pourrait alors imaginer faire de l'hydrogène pour d'autres applications qui n'existent pas aujourd'hui. Par exemple, faire avancer des véhicules avec des piles à combustible ou bien pour fabriquer de l'acier sans émettre de CO2.

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Il existe un procédé pour faire du fer grâce à des hauts fourneaux qui n'émettent pas de CO2. Il y a également des projets des aciéristes pour fabriquer de l'acier sans émettre de CO2 en transformant le minerai de fer en fer avec de l'hydrogène. L'hydrogène vient alors enlever l'oxygène du minerai de fer, qui s'en va dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau. Pour cela, il faut des grosses quantités d'hydrogène et par exemple, pour remplacer un haut fourneau, il faut un réacteur nucléaire pour faire l'électricité qui va permettre d'électrolyser l'eau, seule façon de faire de l'hydrogène "propre" sans émettre de CO2.

Quand on voit les quantités d'électricité qu'il faut pour être capable de produire de l'hydrogène décarbonée, en grande quantité, ce qu'on comprend est qu'il n'y en aura jamais énormément dans les transports. Tous les avions mondiaux ne seront pas remplacés par des avions à hydrogène, par exemple. Les applications que l'on pourrait alors faire avec de l'hydrogène décarbonée seraient de garder la fabrication des engrais et faire de l'acier décarbonée. Réussir à faire cela serait bien un grand pas.

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