« […] Je suis intimement convaincu que l’hydrogène jouera un rôle important dans la transition énergétique. Aujourd’hui, compte tenu de la baisse spectaculaire des prix des énergies renouvelables, il devient enfin possible de produire des quantités importantes d’hydrogène à bas coût et, évidemment, sans émission de gaz à effet de serre. L’hydrogène peut aussi devenir une solution majeure pour notre mix énergétique de demain, tout d’abord en rendant possible le stockage à grande échelle des énergies renouvelables […]. Enfin, l’hydrogène, s’il est produit à base d’énergies renouvelables, peut contribuer à la mobilité sans émission de gaz à effet de serre des trains, des flottes de camions, des flottes municipales et des bus, permettant ainsi d’apporter une réponse aux problèmes de qualité de l’air. C’est dans cet esprit que je présente un plan pour l’hydrogène qui visera à faire de notre pays un leader mondial de cette technologie. ».

C’est ainsi que Nicolas Hulot, ministre d’État, ministre de la Transition écologique et solidaire, a introduit son plan de déploiement de l’hydrogène le 1er juin 2018.

La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte a fixé comme objectifs un taux de 32 % d’énergies renouvelables (EnR) dans la consommation finale d’énergie et de 40 % d’EnR dans la production d’électricité à l’horizon 2030. Elle fixe également comme objectifs pour 2030 de réduire de 30 % la consommation d’énergies fossiles et de décarboner 10 % du gaz. L’hydrogène constitue un levier intéressant pour l’atteinte de ces objectifs mais surtout nécessaire à la poursuite de la transition énergétique vers la neutralité carbone à l’horizon 2050.

L’hydrogène est utilisé actuellement en France et dans le monde essentiellement dans le secteur
industriel (pétrole et chimie) ; or les modes de production de l’hydrogène industriel utilisent des technologies fortement émettrices de gaz à effet de serre (GES). En France, l’hydrogène est produit à 94 % à partir d’énergies fossiles et cette production est responsable d’environ 3 % des émissions de CO2 nationales. Le verdissement des modes de production d’hydrogène est donc un enjeu majeur pour réduire les émissions de GES.

Quel est le rôle de l’hydrogène dans le mix énergétique de demain ?

Les sources d’énergie intermittentes (éolien, solaire, hydraulique…) sont en plein essor mais, comme leur nom l’indique, ne sont pas disponibles en permanence bien qu’inépuisables. L’un des principaux problèmes des énergies renouvelables réside donc dans la capacité de stockage limitée. L’hydrogène, élément chimique le plus léger et le plus abondant de l’univers, serait une solution de stockage prometteuse.

En effet, quand la production dépasse les capacités de flexibilité du système électrique, le surplus d’électricité renouvelable peut être stocké et valorisé en le transformant en hydrogène via une opération d’électrolyse consistant à séparer une molécule d’eau (H2O) en molécule d’hydrogène (H2) et en molécule d’oxygène (O2) via un courant électrique. Grâce aux progrès de la technologie de l’électrolyse, l’hydrogène peut ainsi être produit de façon économique et décarbonée, à condition que l’électricité utilisée soit elle-même décarbonée. Il a ensuite un rôle de vecteur énergétique et est ainsi un élément clé de la stabilité du mix électrique futur. Il est possible d’ajouter une étape à ce processus en transformant l’hydrogène en méthane de synthèse par méthanisation, processus se basant sur l’absorption et le recyclage de CO2.
Ainsi, outre le stockage sous forme d’hydrogène pour le transformer en électricité, il est possible de passer par un procédé P2G (« Power to Gas ») qui consiste en l’injection directe d’hydrogène décarboné dans les réseaux existants ou en la conversion de l’hydrogène en méthane de synthèse.

L’électricité est ainsi stockée sous forme d’hydrogène ou de méthane de synthèse dans le réseau gaz. Ce gaz peut être à nouveau transformé en électricité ou valorisé sous d’autres formes (chaleur, carburant…). L’injection d’hydrogène ou de méthane de synthèse dans les réseaux de distribution ou de transport de gaz naturels permet de valoriser le CO2 industriel et permet de décarboner ces réseaux.

De plus, créer une filière industrielle française décarbonée est au cœur du plan de déploiement de l’hydrogène du gouvernement. Cent millions d’euros (100M€), gérés par l’Ademe, seront mobilisés dès 2019 pour mettre en œuvre ce plan et permettre le déploiement de la filière.

Par ailleurs, l’hydrogène est une des solutions clés pour développer des mobilités propres, qu’il s’agisse de véhicules individuels ou collectifs, routiers, ferroviaires ou fluviaux. Pour les voitures par exemple, l’utilisation d’hydrogène alimentant directement une batterie présente trois avantages majeurs qui pourraient contribuer à terme à l’adoption massive de véhicules zéro émission : un faible temps de recharge ; une plus grande autonomie comparable à celle des véhicules thermiques ; un poids plus faible du véhicule et un encombrement moindre, car la batterie du véhicule hydrogène est plus petite.

Le plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique est donc organisé autour de trois grands axes (créer une filière industrielle décarbonée ; développer des capacités de stockage des EnR ; développer des solutions « 0 émissions » pour les transports) et compte 14 mesures au total.