Alors que le monde se précipite pour trouver des solutions climatiques efficaces, l’hydrogène gagne du terrain en tant que source de carburant alternative potentiellement peu émettrice.
La promesse de l’hydrogène en tant que source de carburant propre n’a rien de nouveau – dès les années 1970, l’hydrogène était promis comme “carburant potentiellement non polluant pour nos voitures.”
Alors que l’hydrogène n’a pas encore décollé comme carburant du futur — un rapport de 2023 de McKinsey & Company et du Hydrogen Council estime qu’il y a un grand total de huit stations de ravitaillement en carburant pour véhicules à hydrogène au Canada – beaucoup espèrent encore que cela changera.
L’espoir est que l’hydrogène jouera un rôle important dans la lutte contre le changement climatique, servant de substitut à faibles émissions aux combustibles fossiles dans la production d’électricité, le chauffage domestique et le transport, et aujourd’hui, l’intérêt pour une industrie canadienne de l’hydrogène propre pourrait commencer à bouillonner.
« Les gens sont très enthousiastes à propos de l’hydrogène en raison de la possibilité de l’utiliser comme carburant chimique propre. Ainsi, en remplacement du gaz naturel, du diesel, de l’essence, du carburéacteur », a déclaré Andrew Gillis, PDG de la société canadienne d’hydrogène Aurora Hydrogen.
Des projets de projets d’hydrogène à émissions faibles ou nulles commencent à prendre forme dans tout le pays. Mais, pour le moment, l’hydrogène est loin d’être un carburant à faibles émissions, c’est pourquoi certains experts suggèrent que les attentes concernant la ressource devraient être tempérées.
ARCHIVES | Jack Nicholson faisant la promotion d’une voiture à hydrogène en 1978 :
Le Agence internationale de l’énergie indique qu’en 2021, la production mondiale d’hydrogène a émis 900 millions de tonnes de dioxyde de carbone – environ 180 millions de plus que l’industrie aéronautique — car environ 99 % de la production d’hydrogène provient de sources de combustibles fossiles.
“On craint que le rôle de l’hydrogène dans le processus de décarbonisation soit très largement surestimé”, a déclaré Mark Winfield, professeur de changement environnemental et urbain à l’Université York.
Une excitation grandissante
En 2020, le gouvernement a publié une stratégie hydrogènevisant à « cimenter l’hydrogène comme outil pour atteindre notre objectif de zéro émission nette d’ici 2050 et positionner le Canada comme un chef de file industriel mondial des carburants renouvelables propres ».
Le dernier budget prévoit plus de 17 milliards de dollars en crédits d’impôt d’ici 2035 pour aider à financer des projets d’hydrogène propre.
Selon Ressources naturelles Canada.
Mais, le buzz autour de l’hydrogène n’est pas exactement sur ses applications industrielles, a déclaré Gillis d’Aurora Hydrogen.
“Toutes ces sortes de choses où nous avons actuellement des combustibles chimiques gazeux ou liquides émetteurs, l’hydrogène est une opportunité de les remplacer et d’accéder à l’énergie sans créer d’émissions chez nous”, a déclaré Gillis.
Lorsqu’il est utilisé dans une pile à combustible, l’hydrogène peut produire de l’électricité pour le transport, le chauffage et la production d’électricité sans produire de courant émissions nocives telles que l’oxyde d’azote, les hydrocarbures et les particules — Estimations BloombergNEF que l’hydrogène pourrait répondre à 24 % de la demande énergétique mondiale d’ici 2050.
Une industrie en croissance
La stratégie canadienne de l’hydrogène vise à ce que 30 % de l’énergie consommée provienne de l’hydrogène propre d’ici 2050. Selon le stratégiele Canada produit aujourd’hui environ trois millions de tonnes d’hydrogène par an à partir du gaz naturel, mais la stratégie n’indique pas la quantité d’hydrogène produite à partir de sources à faibles émissions.
Au cours des dernières années, l’industrie canadienne de l’hydrogène propre a suscité un intérêt international.
En 2021, Le Canada a signé un protocole d’entente avec les Pays-Bas pour aider à développer des “corridors d’import-export d’hydrogène propre” entre les deux pays. Le Canada a aussi récemment a signé un accord avec l’Allemagne commencer à y exporter la ressource d’ici 2025.
Mais alors qu’une usine d’hydrogène à faibles émissions a été mise en service en Bécancour, Québec., en 2021, le reste de l’industrie canadienne de l’hydrogène propre semble en être aux premiers stades.
La côte est du Canada suscite l’intérêt en tant que destination pour les projets d’hydrogène éoliens, avec de nouveaux projets d’hydrogène projets prévus en tout les quatres Provinces de l’Atlantique – quelques avec étiquettes de prix dans les milliards.
Au Manitoba, deux projets d’hydrogène propre en sont aux premières phases — on espère produire d’ici la fin de l’année.
L’hiver dernier, le gouvernement fédéral et l’Alberta ont annoncé un Investissement de 461 millions de dollars dans une usine d’hydrogène à Edmonton qui utiliserait la technologie de capture du carbone et vise à produire en 2024.
Puissance d’Aura devrait avoir une usine à Niagara, en Ontario, opérationnelle en 2024, tandis que les deux Varennes Carbon Recycling Plant in Varennes, Que., et L’usine d’hydrogène propre de HTEC à Vancouver visent à être en ligne d’ici 2025.
Qu’est-ce que l’hydrogène propre ?
La capacité d’émission de l’hydrogène dépend non seulement de la façon dont l’hydrogène est utilisé, mais aussi de la façon dont il est produit.
L’hydrogène produit à partir de sources de combustibles fossiles utilise souvent le reformage du méthane à la vapeur – une méthode de séparation de l’hydrogène du carbone dans le gaz naturel – et est communément appelé “hydrogène gris”, a déclaré Winfield.
L’hydrogène à faibles émissions peut être produit avec des combustibles fossiles en utilisant la capture du carbone et est souvent appelé « hydrogène bleu ».
L’hydrogène sans émissions – ou “hydrogène vert” – est généralement produit en utilisant de l’électricité renouvelable pour l’électrolyse, un processus de séparation de l’eau en hydrogène et en oxygène sans produire d’émissions de carbone.
“La façon dont vous fabriquez votre hydrogène compte de manière assez significative en termes d’utilité ou de type de compromis dans lesquels vous êtes impliqué”, a déclaré Winfield.
REGARDER | À quel point l’hydrogène vert est-il vert ?
.png?crop=1.777xh:h;*,*&downsize=510px:*510w)
L’hydrogène vert a été étiqueté comme une solution pour que le Canada atteigne son objectif net zéro d’ici 2050. Frances Willick de CBC découvre si l’hydrogène vert est vraiment meilleur pour l’environnement.
“Arc-en-ciel de conneries”
Paul Martin, ingénieur chimiste et co-fondateur de la Coalition pour la science de l’hydrogèneaffirme que le soi-disant arc-en-ciel de l’hydrogène est plus un mythe qu’une réalité.
“Il n’y a qu’une seule couleur – l’arc-en-ciel de l’hydrogène est cet arc-en-ciel de conneries ; cet arc-en-ciel d’euphémisme”, a-t-il déclaré.
À l’échelle mondiale, la quasi-totalité de la production d’hydrogène provient de sources grises à fortes émissions, selon le Agence internationale de l’énergie; moins d’un pour cent de la production mondiale d’hydrogène utilise la capture du carbone ou l’électrolyse.
Martin a des doutes sur la viabilité de l’hydrogène vert et bleu. Une considération est le coût de production, a-t-il dit.
Comparativement à l’hydrogène gris, l’hydrogène bleu peut coûter plus de 40 % plus cher, tandis que l’hydrogène vert peut coûter de 32 % à près de 300 % plus cher, selon le Canada. Commissaire à l’environnement et au développement durable.
Winfield a déclaré que l’efficacité doit également être prise en compte – l’utilisation de l’électricité pour produire de l’hydrogène vert comme carburant ajoute des étapes inutiles au processus énergétique.
Par exemple, plutôt que d’utiliser l’électricité pour produire de l’hydrogène vert, qui est ensuite utilisé dans une pile à combustible pour le chauffage domestique, il serait plus efficace de pomper cette électricité directement dans quelque chose comme un pompe à chaleura déclaré Winfield.
L’hydrogène a longtemps été présenté comme le carburant du futur, mais les prévisions sur la rapidité avec laquelle cela se produirait ne se sont pas concrétisées dans le passé.
De plus, il y a un manque d’infrastructure, a déclaré Winfield, soulignant que l’hydrogène ne peut pas être expédié en utilisant l’infrastructure de gaz naturel existante.
Un 2022 audit du commissaire à l’environnement et au développement durable du Canada ont constaté que la stratégie de l’hydrogène du Canada était « trop optimiste » en termes de capacités de réduction des émissions de gaz à effet de serre de l’hydrogène.
Applications de niche
Aurora Hydrogen utilise l’énergie des micro-ondes pour convertir le méthane en hydrogène et en carbone solide, ce qui, selon Gillis, ne produira aucune émission de CO2 et utilisera 80 % moins d’électricité que l’électrolyse.
“Il y a beaucoup de choses que les gens voudront électrifier, et la production d’hydrogène sera probablement plus basse sur la liste”, a déclaré Gillis.
“Donc, dans la mesure où nous pouvons produire de l’hydrogène avec une quantité minimale d’électricité requise, nous pensons que c’est un avantage important.”
Gillis pense que sa technologie peut être mise à l’échelle de manière efficace. Il vise à réutiliser les infrastructures existantes de gaz naturel et d’électricité – non pas pour expédier de l’hydrogène, mais pour augmenter la production d’hydrogène rapidement et de manière rentable au point où la ressource sera utilisée.
Mais la nouvelle technologie d’Aurora sera mise à l’épreuve cette année dans sa première usine de démonstration à l’extérieur d’Edmonton, qui, selon Gillis, produira suffisamment d’hydrogène pour alimenter 10 autobus en continu.
Winfield suggère qu’il y a une place pour l’hydrogène vert, même si ce n’est pas un substitut parfait aux combustibles fossiles.
L’utilisation d’hydrogène vert pour certains processus industriels, tels que la fabrication d’acier et de ciment ou la production de certains produits pétrochimiques et engrais, pourrait avoir du sens, a déclaré Winfield.
Il suggère également que l’hydrogène pourrait avoir sa place dans le secteur du transport lourd longue distance où l’électricité s’est avérée difficile en raison de problèmes de poids et de taille de la batterie.
“Il y a des circonstances très spécifiques dans lesquelles cela a du sens, mais celles-ci ne sont pas nécessairement universelles”, a déclaré Winfield.
