Ce 18 août 2021, la très sérieuse revue Energy Science & Engineering a publié une étude sur l’impact carbone de l’hydrogène « bleu », c’est à dire produit avec du gaz naturel et une captation du CO2. Selon les chercheurs, le bilan carbone de cette technologie n’est pas suffisamment différente de l’hydrogène « gris » pour qu’elle présente un intérêt dans une transition énergétique.

Quelles émissions pour l’hydrogène « bleu », produit avec du gaz naturel et un captage du carbone ?

L’hydrogène a de grandes chances d’être un maillon essentiel de la transition énergétique. En effet, pour certains usages, notamment industriels ou dans le transport (aérien, maritime, camions…), c’est la seule source d’énergie pouvant apporter assez de puissance instantanée pour concurrencer les énergies fossiles.

Pour autant, le problème de l’hydrogène est qu’il ne s’agit pas d’une source d’énergie, mais d’un moyen de stocker une énergie produite par ailleurs. La majeure partie de l’hydrogène sous pression est aujourd’hui produit par reformage à la vapeur (vaporeformage) du méthane dans le gaz naturel (hydrogène dit « gris »), une technologie qui émet énormément de CO2.

La meilleure solution climatique serait de le produire à l’aide d’électricité bas carbone, par électrolyse de l’eau – hydrogène dit « vert ». Mais certains industriels et décideurs mettent en avant une autre solution : celle de l’hydrogène dit « bleu », qui couple le vaporeformage du gaz naturel à diverses technologies de captage de CO2, qui permet de le stocker ou de le réutiliser.

Cette technologie est présentée comme plus « verte », car n’émettant pas de CO2 lors de la production de l’hydrogène. Actuellement, seules deux installations fournissent de l’hydrogène « bleu », l’une en Alberta (Canada), opérée par Shell, l’autre au Texas (Etats-Unis), opérée par Air Products.

Pour se faire une idée de l’intérêt de cet hydrogène « bleu » dans le cadre d’une transition énergétique, une équipe de chercheurs a décidé d’étudier ses émissions totales. L’étude, baptisée How green is blue hydrogen ? a été publiée, ce 18 août 2021, après avoir été relue par des pairs (gage de sérieux d’un article scientifique) dans la revue Energy Science & Engineering, spécialisée dans la recherche sur la transition énergétique.

« L’utilisation de l’hydrogène bleu semble difficile à justifier sur le plan climatique »

Les chercheurs sont partis de l’hypothèse que le CO2 pourra être stocké indéfiniment, une hypothèse, selon leurs propres mots, « optimiste et non prouvée ». Ils partent donc du principe d’émissions de CO2 nulles pour l’étape de production de l’hydrogène.

Mais l’équipe de recherche a également mis dans la balance les émissions de CO2 de l’extraction et du transport du gaz naturel, et les fuites de méthane lors de la production, qui sont plus importantes dans le cas d’utilisation d’un procédé de captage du carbone (hydrogène « bleu ») que dans le cas d’un reformage classique (hydrogène « gris »). Ils ont ensuite ramené ces émissions de méthane à leur équivalent en CO2, en terme d’impact sur le changement climatique sur 20 ans. Puis ils ont étudié deux hypothèse de taux de fuite de méthane.

La première, qui leur semble la plus réaliste, est de 3,5 % de fuites de méthane. Dans ce cas, les émissions de CO2 de l’hydrogène « bleu » ne sont que de 9 % à 12 % inférieures à celle de son équivalent « gris ». Plus étonnant encore, relèvent les chercheurs, « l’empreinte de gaz à effet de serre de l’hydrogène bleu est de plus de 20 % supérieure à celle de la combustion de gaz naturel ou de charbon pour le chauffage ».

Dans l’hypothèse, plus optimiste, de 1,54 % de fuites de méthane, les émissions de l’hydrogène bleu ne seraient que de 18 à 25 % inférieures à celle de l’hydrogène gris. Sachant que mettre en place des procédés de captage de carbone est une opération industrielle lourde, qui impose d’importants investissements (avec leurs lots d’émissions de gaz à effet de serre), voire la création de nouvelles unités de production, et sachant que les chercheurs sont partis d’hypothèses plutôt optimistes en faveur de cette technologie, ils estiment au final que « l’utilisation de l’hydrogène bleu semble difficile à justifier sur le plan climatique ».

« Au mieux, c’est une distraction qui pourrait retarder les actions nécessaires pour vraiment décarboner l’économie mondiale », conclue l’étude sans aucune ambiguïté.