La quasi-totalité de l'hydrogène dans l'UE-28 (94 %) est produite à partir d'hydrocarbures, et constitue donc une source importante d'émissions de GES. L'ajout du captage du CO2 (CCS) aux procédés conventionnels (principalement le SMR) permet de réduire les émissions jusqu'à 90 % (hydrogène "bleu") et pourra faciliter à court – moyen terme la transition vers une production d'hydrogène à faible teneur en carbone. Cette technologie est néanmoins contraignante, d’un point de vue technique comme de son acceptabilité et sera probablement limitée dans un premier temps aux zones proches de la Mer du Nord. De plus c’est une filière non renouvelable et ne constitue donc pas une solution viable à long terme.
Par conséquent, le principal pilier de la stratégie "verte" en matière d'hydrogène sera la construction d’électrolyseurs à hauteur de 2 x 40 GW d'ici 2030 dans l'UE et de 40 GW supplémentaire dans les pays voisins (Ukraine, Afrique du Nord – principalement pour l’export), couplée à une capacité supplémentaire de 80 à 120 GW de renouvelables et répartie en deux phases :
Le niveau des émissions de GES des électrolyseurs dépend toutefois fortement de leur approvisionnement en électricité, seules les énergies renouvelables (hydrogène "vert") ou nucléaires (hydrogène "turquoise") étant considérées comme décarbonées.
À l'heure actuelle, les procédés d'électrolyse sont technologiquement assez avancés (TRL > 9 pour l'AE et > 7 pour le PEM). Toutefois, seul l’AE a été déployé à l’échelle industrielle pour des applications dans l’industrie chimique (e.g., chlorures alcalins) – ses propriétés ne le rendant à date pas compatible avec les applications pour la mobilité. En outre, les coûts de l’électrolyse sont à date prohibitifs par rapport aux procédés conventionnels (x 2 à x 4).
Les électrolyseurs sont l'option technique la plus crédible pour produire de l'hydrogène "vert" à moyen terme, s’ils sont combinés à des sources d’énergies renouvelables compétitives. Cependant, des difficultés persistent aujourd’hui dans leur mise en œuvre :
Notre point de vue est qu'à court ou moyen terme, il existe un espace économique pour des unités d'électrolyse de moyenne ou grande taille (10 à 50 MW), alimentant des hubs de mobilité à l’hydrogène stratégiquement positionnés :
En revanche, les autres modèles opérationnels nous semblent moins prometteurs :
Glossaire
AE : Alkaline Electrolysis
CCS : Carbone Capture and Storage
CSC : Capture et captage du CO2
GES : Gaz à effet de serre
LCOH : Levelized Cost of Heat
PEM : Proton Electron Membrane
PV : Photovoltaic
SMR : Steam Methane Reforming
TRL : Technology Readiness Level