Alors que les gouvernements et les sociétés énergétiques alignent de gros paris sur le carburant du futur tant vanté, certains scientifiques affirment que le manque de données sur les fuites et les dommages potentiels qu’elles pourraient causer est un angle mort pour l’industrie naissante.

Au moins quatre études publiées cette année indiquent que l’hydrogène perd son avantage environnemental lorsqu’il s’infiltre dans l’atmosphère. Deux scientifiques ont déclaré à Reuters que si 10% fuyaient pendant sa production, son transport, son stockage ou son utilisation, les avantages de l’utilisation de l’hydrogène vert par rapport aux combustibles fossiles seraient complètement anéantis.

Cependant, les gouvernements vont de l’avant avec un soutien financier à l’industrie. Les États-Unis ont inclus des milliards de dollars de crédits d’impôt pour l’hydrogène vert dans leur loi sur la réduction de l’inflation et l’Union européenne a approuvé 5,2 milliards d’euros (5,5 milliards de dollars) de subventions pour des projets d’hydrogène vert en septembre.

Les scientifiques disent que le problème avec l’hydrogène est que lorsqu’il s’échappe dans l’atmosphère, il réduit la concentration de molécules qui détruisent les gaz à effet de serre déjà là, contribuant potentiellement au réchauffement climatique.

Ils disent que le manque de technologie pour surveiller les fuites d’hydrogène signifie qu’il y a un manque de données et que davantage de recherches sont nécessaires pour calculer son impact net sur le réchauffement climatique avant que les décisions d’investissement finales ne soient prises.

L’Université de Columbia, l’Environmental Defense Fund, un projet conjoint des universités de Cambridge et de Reading, et le Frazer-Nash Consultancy ont tous publié des études sur le risque de fuites compromettant les avantages climatiques de l’hydrogène vert.

« Nous avons besoin de bien meilleures données. Nous avons besoin de bien meilleurs appareils pour mesurer les fuites, et nous avons besoin d’une réglementation qui applique réellement la mesure des fuites », a déclaré Anne-Sophie Corbeau, chercheuse au Center on Global Energy Policy de l’Université de Columbia.

Il estime que les taux de fuite pourraient atteindre jusqu’à 5,6 % d’ici 2050 lorsque l’hydrogène sera utilisé plus largement.

L’institut norvégien de recherche sur le climat CICERO travaille également sur une étude de trois ans et demi qui doit s’achever en juin 2024 sur l’impact des émissions d’hydrogène. Maria Sand, qui dirige la recherche, a déclaré qu’il y avait une grande lacune dans la science.

« Nous devons être conscients des fuites, nous avons besoin de réponses », a déclaré Sand. « Il y a un grand potentiel pour l’hydrogène, nous avons juste besoin d’en savoir plus avant de faire la grande transition.

APPROCHE MESURÉE

L’hydrogène utilisé actuellement dans les raffineries de pétrole, les usines chimiques et l’industrie des engrais est fabriqué à partir de gaz naturel dans un processus qui produit du dioxyde de carbone. L’hydrogène vert est fabriqué en utilisant de l’énergie renouvelable pour séparer l’eau par électrolyse, sans produire de gaz à effet de serre.

Le principal attrait de l’utilisation de l’hydrogène comme carburant est que le principal sous-produit est la vapeur d’eau, ainsi que de petites quantités d’oxydes d’azote, ce qui le rend beaucoup moins polluant que les combustibles fossiles – en supposant qu’il ne s’infiltre pas.

Les fuites sont l’un des nombreux problèmes qui affligent l’adoption de l’hydrogène vert, outre les coûts élevés, les problèmes de sécurité et la nécessité d’investir dans suffisamment d’énergie renouvelable pour le fabriquer, ainsi que dans l’infrastructure pour stocker et transporter le gaz incolore.

La semaine dernière, Bruxelles a lancé un appel à candidatures pour financer davantage de recherches sur les risques liés à un déploiement à grande échelle de l’hydrogène. Il a demandé à la recherche de montrer comment l’hydrogène pourrait réduire le réchauffement climatique en remplaçant les combustibles fossiles, mais aussi comment il pourrait contribuer au réchauffement climatique en cas de fuites.

L’étude de l’Environmental Defense Fund, quant à elle, a exhorté les gouvernements et les entreprises à recueillir d’abord des données sur les taux de fuite d’hydrogène, puis à identifier où les risques étaient les plus élevés et comment les atténuer avant de construire l’infrastructure nécessaire.

Le rapport Frazer-Nash a également indiqué comment les mesures visant à prévenir les fuites d’hydrogène devaient être prises en compte pour permettre des coûts initiaux et de maintenance plus élevés.

« Plus nous en savons sur la façon de le produire de manière durable, ainsi que sur la réglementation et la gestion nécessaires, plus cela coûte cher et donc cela limite son utilisation à moins qu’il n’y ait pas d’alternative », a déclaré Richard Lowes, associé principal au Regulatory Assistance Project. groupe de réflexion.

POTENTIEL VERT

Les scientifiques et les analystes affirment que les molécules d’hydrogène étant beaucoup plus petites et plus légères que celles du méthane, elles sont plus difficiles à contenir. Alors que les fuites potentielles d’hydrogène ne devraient pas être à une échelle qui pourrait faire dérailler tous les plans d’hydrogène vert, toute infiltration éroderait ses avantages climatiques, disent-ils.

Près de 300 projets d’hydrogène vert sont en construction ou ont démarré dans le monde, mais la grande majorité sont de minuscules usines de démonstration, selon les données de l’Agence internationale de l’énergie.

Le plus important se trouve en Chine, où Ningxia Baofeng Energy Group utilise de l’hydrogène vert produit à partir de l’énergie solaire pour fabriquer des produits pétrochimiques tels que le polyéthylène et le polypropylène.

Le cabinet de conseil DNV prévoit que l’hydrogène vert devrait répondre à environ 12 % de la demande énergétique mondiale d’ici 2050 pour atteindre les objectifs climatiques de Paris. Sur la base du rythme actuel de développement et de la modélisation par DNV de l’adoption future, le monde n’est que sur la bonne voie pour atteindre environ 4 %, a déclaré DNV.

David Cebon, professeur de génie mécanique à l’Université de Cambridge, a déclaré que 4% pourrait n’être que ce qui est « gérable », étant donné l’énorme quantité d’énergie renouvelable nécessaire pour produire suffisamment d’hydrogène vert.

Pour remplacer l’hydrogène sale utilisé actuellement dans les raffineries, les usines d’engrais et de produits chimiques nécessiteraient presque le double de l’électricité produite par chaque éolienne et panneau solaire dans le monde, et c’est avant que l’hydrogène vert ne soit utilisé pour autre chose, comme la sidérurgie, le transport ou le chauffage, Cebon m’a dit.

Pourtant, l’UE envisage des mandats pour l’utilisation de l’hydrogène vert dans les transports, tandis que des pays comme la Corée du Sud, le Japon et la Chine ont des objectifs pour les véhicules à pile à combustible à hydrogène.

TUYAUX FUITES

L’industrie des combustibles fossiles espère que l’hydrogène pourra éventuellement passer par les infrastructures existantes, telles que les gazoducs et les terminaux d’importation et d’exportation de gaz naturel liquéfié.

L’hydrogène n’a pas été surveillé pour les fuites dans le passé, et la plupart du gaz inodore utilisé maintenant est fabriqué là où il est consommé – mais il est prévu de le canaliser et de l’expédier sur de grandes distances.

Environ 1% du gaz naturel, qui est principalement du méthane, transitant par des fuites d’infrastructures européennes, mais les taux sont plus élevés dans certains pays, dont la Russie, selon des analystes et des images satellites de fuites.

« Il y a beaucoup de choses que nous ignorons sur l’hydrogène », a déclaré Sand du CICERO en Norvège. « Nous ne savons pas encore si nous pouvons supposer qu’il se comportera de la même manière que le méthane. »

Les premiers résultats des tests sur les pipelines du site de recherche de DNV à Spadeadam, dans le nord de l’Angleterre, ont montré que l’hydrogène fuit aux mêmes endroits et à la même vitesse que le gaz naturel.

Les entreprises travaillant sur des projets d’hydrogène vert affirment cependant qu’un suivi attentif serait nécessaire.

Une fois que l’hydrogène pénètre dans les pipelines, il peut affaiblir les tuyaux métalliques, ce qui peut entraîner des fissures. L’hydrogène est également beaucoup plus explosif que le gaz naturel, ce qui pourrait créer des problèmes de sécurité.

Le géant de l’énergie BP, qui prévoit de construire plusieurs projets d’hydrogène vert, y compris une installation en Grande-Bretagne qui devrait démarrer en 2025 connue sous le nom de HyGreen Teesside, a déclaré qu’il développait des systèmes de surveillance des fuites.

« Nous voulons vraiment lancer un effort maintenant pour évaluer à quel point nous pouvons maintenir le niveau de fuite à travers une chaîne de valeur et ce sera la chose critique », a déclaré Felipe Arbelaez, vice-président senior pour l’hydrogène et la capture du carbone chez BP.

(1 $ = 0,9422 euros)

(Reuters – Reportage de Sarah McFarlane et Ron Bousso; Montage par Veronica Brown et David Clarke)