L’hydrogène « bleu » est pire pour le climat que le charbon, selon une étude

Les sociétés gazières et les services publics sont dans le pétrin. L’ensemble de leur modèle économique repose sur l’extraction, le transport et la combustion du méthane, l’un des gaz à effet de serre les plus puissants connus de l’humanité. Avec de nombreux pays visant à atteindre des émissions nettes nulles d’ici 2050, ces entreprises sont confrontées à un avenir incertain.

Une solution qu’ils ont proposée consiste à faire entrer de l’hydrogène dans leurs lignes de distribution, en remplacement partiel ou total du gaz naturel, afin que les gens puissent le brûler pour chauffer leur maison ou produire de l’électricité. Lorsqu’il est produit à l’aide d’énergie solaire et éolienne, l’hydrogène est un combustible à zéro carbone, et bien que le réaménagement des infrastructures de gaz naturel coûterait cher, il donnerait aux services publics de gaz uniquement une raison d’exister.

Le problème est que produire de l’hydrogène dit « vert » coûte cher et le restera pendant une décennie ou plus, selon les prévisions.

Pour gagner du temps, les services publics et les sociétés pétrolières et gazières ont proposé de produire de l’hydrogène à partir du gaz naturel. La plupart de l’hydrogène aujourd’hui est fabriqué en exposant le gaz naturel à une chaleur, une pression et une vapeur élevées dans un processus qui crée du dioxyde de carbone comme sous-produit. Dans ce qu’on appelle l’hydrogène « gris », tout ce dioxyde de carbone est libéré dans l’atmosphère. Dans l’hydrogène « bleu », les installations captent le dioxyde de carbone et le vendent ou le stockent, généralement en profondeur.

L’hydrogène bleu est considéré par certains comme un carburant relais, un moyen de construire l’économie de l’hydrogène en attendant que les prix de l’hydrogène vert baissent. En attendant, l’hydrogène bleu est également censé polluer moins que l’hydrogène gris, le gaz naturel ou d’autres sources de carburant à forte intensité carbonique.

Sauf que l’hydrogène bleu n’est peut-être pas du tout à faible teneur en carbone, selon une nouvelle étude évaluée par des pairs. En fait, l’étude indique que le climat pourrait être meilleur si nous nous contentions de brûler du charbon à la place.

Tout d’Achille

Il existe essentiellement deux façons de fabriquer de l’hydrogène bleu, et toutes deux reposent sur le reformage à la vapeur, le processus d’utilisation de chaleur, de pression et de vapeur élevées qui craque le méthane et l’eau pour produire de l’hydrogène et du dioxyde de carbone. Pour les deux approches, le dioxyde de carbone provenant du reformage à la vapeur est capturé et stocké ou utilisé. La différence entre les deux est de savoir si le dioxyde de carbone est capté par les générateurs qui alimentent les processus de reformage à la vapeur et de captage du carbone.

Lorsque vous additionnez le tout, la capture du carbone de toutes les parties du processus (reformation à la vapeur, alimentation électrique et capture du carbone) n’élimine que 3 % des émissions de gaz à effet de serre par rapport à la capture uniquement du carbone provenant de la reformation à la vapeur. L’hydrogène bleu à faible teneur en carbone avait des émissions qui n’étaient que 12 % inférieures à celles de l’hydrogène gris.

Le talon d’Achille de l’hydrogène bleu est le méthane utilisé pour le produire. Le méthane est le composant dominant du gaz naturel, et bien qu’il brûle plus proprement que le pétrole ou le charbon, c’est à lui seul un puissant gaz à effet de serre. Sur 20 ans, une tonne de substance réchauffe l’atmosphère 86 fois plus qu’une tonne de dioxyde de carbone. Cela signifie que les fuites le long de la chaîne d’approvisionnement peuvent annuler de nombreux avantages climatiques du méthane.

Quiconque vit dans une région avec de vieux pipelines sait que les fuites de gaz sont une triste réalité. Le méthane est une petite molécule, et il est excellent pour trouver des fissures dans le système. Les puits de gaz et les installations de traitement sont également assez perméables. Additionnez le tout et entre 1 et 8% de tout le méthane lié à l’énergie s’échappe dans l’atmosphère, selon où et comment il est mesuré.

Dans la nouvelle étude, Robert Howarth et Mark Jacobson, les auteurs de l’article et deux climatologues bien connus, supposent un taux de fuite de 3,5 % de la consommation. Ils sont arrivés à ce chiffre en parcourant 21 études qui ont examiné les émissions de gisements de gaz, de pipelines et d’installations de stockage à l’aide de satellites ou d’avions. Pour voir comment leur taux de 3,5 % affectait les résultats, Howarth et Jacobson ont également exécuté leurs modèles en supposant une fuite de 1,54 %, 2,54 % et 4,3 %. Ces taux sont basés sur les estimations de l’EPA à l’extrémité inférieure et, à l’extrémité supérieure, l’analyse des isotopes stables du carbone qui a isolé les émissions de la production de gaz de schiste.

Quel que soit le taux de fuite utilisé, la production d’hydrogène bleu a créé plus d’équivalents de gaz à effet de serre que la simple combustion de gaz naturel. Et au taux de fuite de 3,5%, l’hydrogène bleu était pire pour le climat que la combustion du charbon.

“Les émissions combinées de dioxyde de carbone et de méthane sont plus importantes pour l’hydrogène gris et pour l’hydrogène bleu (que les gaz de combustion soient ou non traités pour la capture du carbone) que pour n’importe quel combustible fossile”, ont écrit Howarth et Jacobson. “Les émissions de méthane y contribuent largement, et les émissions de méthane de l’hydrogène gris et bleu sont plus importantes que celles de n’importe quel combustible fossile.”

Politiques douteuses

La nouvelle comptabilisation du carbone pourrait saper les plans climatiques de certains pays, en particulier celui du Royaume-Uni. Le Premier ministre Boris Johnson devrait annoncer un plan dans les semaines à venir qui déplacerait le secteur énergétique du pays du gaz naturel vers un mélange d’hydrogène bleu et vert. Le gouvernement a déclaré vouloir 5 GW de capacité d’hydrogène « à faible émission de carbone » d’ici la fin de la décennie. Les géants du pétrole et du gaz BP et Equinor, s’inspirant des annonces du gouvernement, ont tous deux annoncé des plans pour d’énormes usines d’hydrogène bleu dans le pays avec des productions de 1 GW et 1,2 GW, respectivement.

La nouvelle étude jette également le doute sur certains plans visant à déplacer le transport vers l’hydrogène. Certains secteurs, comme le fret et l’aviation, peuvent finir par nécessiter de l’hydrogène pour certaines routes. Mais les voitures et les camions, qui, selon de nombreux pays, devraient être à zéro émission d’ici 2035 ou plus tôt, auront plus de mal à justifier un passage à l’hydrogène plutôt qu’à une électrification directe. Les entreprises qui ont parié leur avenir sur l’hydrogène, comme Toyota, sont dans une situation difficile car leur passerelle vers un portefeuille véritablement zéro carbone en prend un coup.

Bien entendu, tout l’hydrogène ne souffre pas de ces problèmes. L’hydrogène vert, qui est fabriqué en divisant l’eau à l’aide d’énergie éolienne ou solaire, ne souffre pas des mêmes problèmes de comptabilité carbone. Mais il ne réutilise pas non plus les infrastructures existantes des sociétés pétrolières et gazières. Ainsi, bien que cette nouvelle étude semble être un acte d’accusation assez accablant pour l’hydrogène bleu, il est peu probable qu’il s’agisse du dernier clou dans son cercueil.