Crise énergétique, hydrogène « noir » au placard, hydrogène « bleu, vert, orange, blanc » dans la course.
Sources et usages de l’hydrogène
L’hydrogène est obtenu à partir de combustibles fossiles (avec production de CO2, donc empreinte carbone) ou à partir d’eau (sans empreinte carbone). Actuellement, 4% de l’hydrogène produit dans le monde est fabriqué par électrolyse de l’eau et 96 % par transformation chimique de combustibles fossiles, principalement du gaz naturel (48%) ».
Production d’hydrogène par électrolyse de l’eau : L’eau est constituée de molécules H2O, c’est-à-dire 2 atomes H (hydrogène) pour 1 atome O (Oxygène). L’hydrogène de l’eau est séparé de l’oxygène de l’eau de façon industrielle.
La fabrication d’hydrogène par électrolyse de l’eau consomme de l’énergie. L’hydrogène peut ensuite être recombiné à l’oxygène de l’air, cela redonne de l’eau et restitue l’énergie précédemment utilisée. L’hydrogène est donc un moyen de stocker de l’énergie, en particulier pour stocker l’énergie produite par les énergies renouvelables.
Les « couleurs » de l’hydrogène
La production d’hydrogène se décline actuellement en 5 catégories, chacune de « ces couleurs » est liée à une méthode différente de fabrication, avec des conséquences environnementales différentes.
Hydrogène noir (ou gris) : il est produit à partir de combustibles fossiles (charbon, gaz), ce qui émet beaucoup de CO2.
Hydrogène bleu : il est produit comme l’hydrogène noir, mais le CO2 est capté et stocké dans le sol.
Hydrogène vert : il est produit par électrolyse de l’eau, en utilisant des énergies renouvelables. Aucune émission de CO2.
Hydrogène orange* : il s’agit d’utiliser un oxyde de fer FeO qui existe dans le sous-sol terrestre à la place des combustibles fossiles. Une réaction chimique sobre en énergie et en matériaux, et qui ne produit pas de CO2.
Ainsi, à l’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans, des chercheurs, s’inspirant de techniques de géothermie, injectent de l’eau dans des roches riches en oxyde de fer FeO. Cet oxyde réagit avec l’eau en donnant de l’hydrogène et un autre oxyde de fer Fe2O3. Du CO2 pourrait même être injecté avec l’eau, et stocké dans le sous-sol terrestre sous forme de carbonate. Le chercheur Florian Osselin entend monter une start-up pour financer ses recherches sur ce sujet**.
Hydrogène blanc : L’hydrogène existe aussi à l’état naturel dans le sous-sol terrestre ( Alpes, Pyrénées, Nouvelle-Calédonie…). L’exploitation en serait moins polluante que la production d’hydrogène noir, et donnerait sans doute un hydrogène moins cher.
Les chercheurs pensent que l'exploitation de l'hydrogène natif et sa combinaison avec la séquestration du carbone ont le potentiel d'alimenter une grande partie de la transition énergétique.
Suzanne Bourdet Michel Faye
** https://www.lemonde.fr/sciences/article/2022/11/23/l-hydrogene-orange-un...
*** www.nature.com/articles/s41561-022-01043-9
Image de titre : www.energiesdelamer.eu/2021/11/19/hydrogene-synthese-du-rapport-du-conseil-mondial-de-lenergie/
Image de texte 1, traduite en français : www.techno-science.net/actualite/energie-naturelle-emissions-negatives-promesses-hydrogene-orange-N22420.html
Image de texte 2 :https://www.lemonde.fr/sciences/article/2022/11/23/l-hydrogene-orange-un...
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