Les scientifiques mettent en garde contre l’effet des fuites d’hydrogène sur le réchauffement climatique

L’hydrogène ne dégageant que de la vapeur d’eau lorsqu’il est brûlé, il a incité les responsables politiques à placer leurs espoirs dans ce nouveau gaz pour lutter contre le changement climatique.EPA-EFE/FRIEDEMANN VOGEL

Les scientifiques ont averti que l’hydrogène pourrait contribuer « indirectement » à l’effet de serre lorsqu’il y a fuite et que le gaz interagit avec le méthane présent dans l’atmosphère.

L’année dernière, la Commission européenne avait présenté une stratégie en matière d’hydrogène, affirmant que l’hydrogène propre pourrait répondre à 24 % de la demande énergétique mondiale d’ici à 2050 et contribuer à la décarbonation de secteurs industriels difficiles à maîtriser, comme l’acier et les produits chimiques.

L’hydrogène ne dégage que de la vapeur d’eau lorsqu’il est brûlé, ce qui a incité les responsables politiques à placer leurs espoirs dans ce nouveau gaz pour lutter contre le changement climatique.

Mais l’hydrogène lui-même contribue indirectement au réchauffement de la planète, a déclaré Steven Hamburg, scientifique en chef de l’Environmental Defense Fund (EDF), un groupe à but non lucratif basé aux États-Unis.

Et son effet sur le climat est resté jusqu’à présent largement inconnu.

« L’hydrogène est un puissant gaz à effet de serre indirect à courte durée de vie qui est 200 fois plus puissant que le dioxyde de carbone au moment où il est libéré, kilogramme pour kilogramme », a déclaré Steven Hamburg à EURACTIV.

M. Hamburg est un ancien professeur de sciences environnementales qui a été l’un des principaux auteurs du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) de l’ONU. Selon lui, l’hydrogène est problématique car il interagit avec le méthane présent dans l’atmosphère.

« L’hydrogène qui fuit dans l’atmosphère est un gaz à effet de serre aussi puissant car il prolonge la durée de vie du méthane dans l’atmosphère, ce qui fait qu’il reste là et continue de contribuer à l’effet de serre », a-t-il déclaré à EURACTIV.

« L’hydrogène réagit pour former l’ozone troposphérique, qui contribue également à l’effet de serre. Et l’hydrogène se décompose également en vapeur d’eau dans la stratosphère, ce qui contribue également à l’effet de serre », a-t-il ajouté.

L’hydrogène est un gaz à effet de serre indirect si puissant qu’il « pourrait saper les avantages climatiques des efforts de décarbonation », a prévenu Ilisa Ocko, une climatologue senior d’EDF, qui s’est exprimée lors d’un événement EURACTIV le 29 septembre.

Lorsque ces effets atmosphériques sont pris en compte, les avantages climatiques du remplacement des combustibles fossiles par l’hydrogène deviennent moins évidents, a-t-elle averti — même lorsque l’hydrogène est produit à partir d’électricité renouvelable.

La controverse de l'été qui illustre la polarisation du débat sur l'hydrogène

Un document de recherche publié en août par deux universitaires américains, Robert Howarth et Mark Jacobson, jette le doute sur les mérites environnementaux de l’hydrogène « bleu ».

Lorsqu’elle a présenté sa stratégie en matière d’hydrogène l’année dernière, la Commission européenne a fixé une priorité claire pour développer l’hydrogène renouvelable, produit principalement à partir de sources d’énergie propres comme l’énergie éolienne et solaire.

En Europe, des pays comme la France et l’Allemagne ont adopté des stratégies en matière d’hydrogène soutenues par des milliards d’euros de financement public.

« Nous avons besoin d’hydrogène vert pour notre industrie à forte intensité énergétique, le transport longue distance, ainsi que pour le stockage saisonnier », a déclaré Henrike Hahn, une eurodéputée verte allemande qui s’est exprimée lors de l’événement EURACTIV.

« L’hydrogène a le vent en poupe et la Commission est déterminée à le faire avancer davantage », a ajouté Sarah Nelen, chef de cabinet adjoint du vice-président de la Commission, Frans Timmermans, en charge du Green Deal européen.

L’hydrogène a gagné en importance au cours des deux dernières années et de nombreux États membres de l’UE ont inclus des programmes de déploiement de l’hydrogène dans leurs plans de relance nationaux, a déclaré Mme Nelen.

Fuites : « insuffisamment étudiées et certainement sous-déclarées »

Cependant, ces plans risquent maintenant d’être remis en question en raison des fuites potentielles dans l’infrastructure de l’hydrogène, selon EDF.

« La mesure dans laquelle l’hydrogène vert est bénéfique pour le climat dépendra de la quantité d’hydrogène qui fuit en fin de compte », a déclaré Mme Ocko. Elle explique que les systèmes de mesure actuels ont un seuil de détection trop élevé, ce qui suggère que les fuites sont actuellement sous-déclarées.

Par conséquent, « nous ne savons pas quelle est la quantité d’hydrogène qui fuit actuellement », a-t-elle déclaré, soulignant la nécessité de mener davantage de recherches et de mesures pour mieux comprendre les fuites d’hydrogène.

D’autres scientifiques ont confirmé à EURACTIV que les fuites d’hydrogène pouvaient poser un risque climatique, mais ont déclaré que l’étendue du problème devait faire l’objet de recherches supplémentaires.

Les scientifiques de l’institut CICERO à Oslo font partie de ceux qui étudient les impacts climatiques de l’hydrogène. Un document de recherche préliminaire, publié sur leur site web, indique : « Les émissions de gaz d’hydrogène dans l’atmosphère peuvent très probablement provoquer un réchauffement climatique par le biais d’effets indirects. »

CICERO a cependant refusé de commenter pour cet article, affirmant que leurs recherches n’étaient pas assez mûres.

D’autres scientifiques contactés par EURACTIV s’accordent à dire que la question des fuites d’hydrogène mérite d’être approfondie.

« La question est probablement insuffisamment étudiée et définitivement sous-déclarée », a déclaré Falko Ueckerdt, scientifique principal à l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique, un organisme financé par le gouvernement allemand.

Les scientifiques qui se sont penchés sur la question ont établi des parallèles entre l’hydrogène et le méthane, affirmant que les deux gaz ont des tendances similaires à fuir des tuyaux et autres équipements, a déclaré Mike Fowler, directeur de la recherche sur les technologies énergétiques avancées à la Clean Air Task Force (CATF), une organisation environnementale américaine.

Selon un article récent de M. Ueckerdt, les fuites de méthane se situent généralement entre 0,5 et 3 %. Les molécules d’hydrogène étant nettement plus petites que le méthane, une tonne d’hydrogène consommée pourrait laisser échapper entre 5 et 30 kg de ce gaz.

Cette fourchette de 5 à 30 kg aurait le même impact sur le climat que 1 à 6 tonnes d’équivalent CO2, selon la puissance d’effet de serre de 200 fois avancée par M. Hamburg et Mme Ocko.

Pourtant, il y a des raisons de penser que les fuites d’hydrogène seront beaucoup plus limitées. L’une des principales sources de fuites de méthane, les puits de gaz, n’est pas un problème dans la chaîne de valeur de l’hydrogène, a déclaré Magnolia Tovar, directrice Europe pour les carburants sans carbone chez CATF.

« L’hydrogène est également plus cher que le gaz naturel, ce qui incite à prévenir les fuites dans les infrastructures », a ajouté Gniewomir Flis, expert en hydrogène au sein du groupe de réflexion allemand Agora Energiewende.

En outre, « les protocoles de sécurité pour l’hydrogène sont plus élevés que pour le gaz naturel », a-t-il déclaré à EURACTIV, affirmant que cela tend à réduire le risque de fuite.

Il y a également un aspect lié à la sécurité. « Avec le type de pressions élevées nécessaires pour les systèmes de transmission de l’hydrogène, les fuites pourraient être catastrophiques en raison de la haute inflammabilité du gaz », a expliqué M. Flis. Il serait donc impératif de minimiser les fuites pour des raisons de sécurité élémentaires, a-t-il fait remarquer.

M. Flis a déclaré qu’il ne s’attendait pas à ce que l’hydrogène soit transporté dans des réseaux à basse pression, qui sont plus sujets aux fuites. Comme ces réseaux sont traditionnellement utilisés pour le chauffage résidentiel, il est peu probable que l’hydrogène y joue un rôle important, a-t-il ajouté.

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