Hydrogène : un marché naissant qui a besoin d’une énergie nucléaire à faible teneur en carbone

La Commission européenne estime que 24 % de la consommation énergétique mondiale en 2050 proviendra de l’hydrogène. EPA-EFE/JULIEN WARNAND [EPA-EFE/JULIEN WARNAND]

Alors que l’Europe redécouvre les mérites de l’énergie nucléaire en tant que source d’électricité à faible émission de carbone, les décideurs politiques de Bruxelles cherchent désormais à tirer parti de la production ininterrompue d’énergie atomique pour accélérer la production d’hydrogène à faible émission de carbone.

L’hydrogène devrait jouer un rôle clé dans la décarbonation des industries de transformation comme l’acier et les produits chimiques, qui ne peuvent pas être entièrement électrifiées. La Commission européenne estime que 24 % de la consommation énergétique mondiale en 2050 proviendra de l’hydrogène.

« L’hydrogène peut également fournir des services tels que le tamponnage et le stockage dans un système électrique basé sur les énergies renouvelables », a expliqué Ruud Kempener, responsable politique à la direction de l’énergie de la Commission européenne, qui s’est exprimé lors d’un événement EURACTIV le 15 novembre.

Cependant, presque tout l’hydrogène produit en Europe aujourd’hui est très polluant. 96 % est basé sur des combustibles fossiles et à forte intensité de carbone, selon la Commission européenne qui a publié, l’année dernière, une stratégie mettant l’accent sur l’hydrogène vert provenant d’électricité renouvelable.

Et jusqu’à ce que les énergies renouvelables soient déployées à grande échelle, « ce marché naissant a besoin d’autres formes d’hydrogène à faible teneur en carbone pour remplacer l’hydrogène d’origine fossile », a déclaré M. Kempener, citant « l’hydrogène à faible teneur en carbone produit à partir de gaz naturel avec capture et stockage du carbone ou la production d’hydrogène à partir d’électricité à faible teneur en carbone, comme l’énergie nucléaire. »

La plupart de l’hydrogène produit en Europe aujourd’hui provient d’un procédé appelé reformage du méthane à la vapeur, basé sur le gaz fossile. Lorsqu’il est utilisé en combinaison avec le captage et le stockage du carbone, l’hydrogène qui en résulte est dit  bleu et est considéré comme étant à faible teneur en carbone.

Mais les qualités climatiques de l’hydrogène bleu ont récemment été remises en question en raison des fuites potentielles de méthane provenant des infrastructures gazières.

En décembre, la Commission européenne publiera des propositions visant à décarboner le marché européen du gaz, notamment une nouvelle législation destinée à limiter les fuites de méthane le long de la chaîne d’approvisionnement et un système de certification permettant de déterminer l’empreinte carbone de gaz tels que l’hydrogène.

D’autre part, l’hydrogène dit violet  ou rose , fabriqué à partir de l’énergie nucléaire, n’a pas encore été réglementé au niveau de l’UE, a déclaré le législateur européen néerlandais Bart Groothuis, qui s’est également exprimé lors de l’événement EURACTIV.

La stratégie 2020 de l’UE en matière d’hydrogène ne mentionnait pas non plus explicitement l’électricité d’origine nucléaire comme une source potentielle d’hydrogène à faible teneur en carbone ; une omission qui a ensuite été rectifiée par la Commission européenne.

« Je crois effectivement que nous avons besoin de nouvelles formes d’électricité à faible teneur en carbone pour produire de l’hydrogène », a ajouté M. Groothuis, faisant référence à « l’hydrogène à faible teneur en carbone provenant des centrales nucléaires ».

« D’un point de vue politique, ce n’est peut-être pas parfait, mais c’est le mieux. Et je ne veux pas que le mieux soit l’ennemi du bien ».

Ses commentaires en faveur de l’hydrogène d’origine nucléaire interviennent à un moment où les pays européens redécouvrent les mérites de l’énergie nucléaire comme source d’énergie à faible teneur en carbone.

En octobre, la Suède et les Pays-Bas se sont prononcés en faveur de l’énergie nucléaire lors d’une réunion extraordinaire des ministres européens de l’Énergie, convoquée en réponse à la crise des prix de l’énergie.

« La Suède estime que nous aurons besoin de toutes les solutions rentables sans combustibles fossiles, y compris la bioénergie et le nucléaire, qui contribuent aux objectifs climatiques de l’UE et à la réduction de notre dépendance à l’égard des combustibles fossiles », a déclaré Anders Ygeman, le ministre suédois de l’Énergie.

Lors de la même réunion, son homologue néerlandais, Stef Blok, s’est prononcé en faveur de l’inclusion de l’énergie nucléaire dans les règles de financement vertes de l’Union européenne.

Le plus grand avantage de l’énergie nucléaire est probablement la source d’énergie constante et stable qu’elle fournit au réseau électrique.

« La connexion de grands électrolyseurs au réseau sera essentielle pour produire suffisamment d’hydrogène sans carbone afin d’approvisionner les industries qui en ont besoin », a déclaré Rasa Engstedt, conseillère en énergie à la représentation permanente de la Suède à Bruxelles.

En août, le sidérurgiste suédois SSAB est devenu le premier au monde à produire de l’acier sans carbone en utilisant de l’hydrogène provenant d’électricité issue des énergies renouvelables.

Mais même si la Suède vise à atteindre 100 % d’énergie renouvelable d’ici 2045, le pays tire encore 39 % de son électricité du nucléaire, a fait remarquer M. Engstedt.

« Pour nous, le plus important est que toute l’électricité non fossile puisse être utilisée pour la production d’hydrogène à partir d’électrolyseurs », a déclaré M. Engstedt, qui s’est également exprimé lors de l’événement EURACTIV.

Compétitivité de l’hydrogène violet 

L’UE n’a pas encore reconnu l’hydrogène produit à partir de l’énergie nucléaire. L’hydrogène dit  violet se heurte à un autre obstacle : l’électricité nucléaire est plus chère que les énergies renouvelables, comme le solaire et l’éolien terrestre qui sont actuellement les moins chères du marché.

Pour être compétitif en termes de coûts, « le prix de votre approvisionnement en électricité est la chose la plus importante », explique Christelle Rouillé, PDG de Hynamics, la filiale hydrogène d’EDF.

En théorie, l’hydrogène violet est donc moins compétitif que l’hydrogène vert. Mais l’hydrogène violet possède un avantage distinct : l’énergie nucléaire fournit un flux d’énergie quasi constant, ce qui permet aux électrolyseurs de fonctionner 24 heures sur 24 alors que les énergies renouvelables sont fluctuantes.

Dans les États membres où l’électricité est très peu carbonée, comme la France et la Suède, « les électrolyseurs connectés au réseau pourraient contribuer à diminuer le coût de l’hydrogène », a déclaré M. Rouillé.

« Les électrolyseurs peuvent ainsi produire de l’hydrogène pendant un très grand nombre d’heures par an », a-t-elle ajouté, notant que la production d’un approvisionnement fiable en hydrogène est « très importante » pour les clients industriels. La production d’hydrogène à partir du réseau réduit également les coûts de transport, a-t-elle noté.

Et à plus long terme, les « petits réacteurs modulaires » pourraient faire baisser le prix de l’électricité nucléaire, a déclaré Mme Groothuis. « Je pense que nous n’avons pas vu la fin de la rentabilité de la production d’énergie à partir de centrales nucléaires », a déclaré le législateur néerlandais.

Quoi qu’il en soit, la production d’hydrogène à partir de l’énergie nucléaire à grande échelle nécessitera probablement des investissements importants dans des réacteurs nucléaires supplémentaires.

Un rapport de mai 2021 de l’Office parlementaire français d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST) a révélé que la production d’hydrogène pour la seule France nécessiterait « l’équivalent de quatre centrales nucléaires dédiées uniquement à la production d’électricité ».

À l’échelle mondiale, « la voie vers un hydrogène bas carbone issu de l’électricité nucléaire représenterait 400 nouveaux réacteurs nucléaires », indiquent les auteurs du rapport.

> Regardez l’enregistrement complet de l’événement EURACTIV ci-dessous (en anglais) :

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