Toutes les couleurs de l'hydrogène ne sont pas "vertueuses"

Selon tous les observateurs du monde de l’énergie, l’hydrogène devrait jouer un rôle majeur dans la transition écologique de secteurs jusqu’ici difficiles à décarboner, tels que le ciment, l’acier, la mobilité lourde ou encore les énergies renouvelables.

En pleine crise des prix de l’énergie, et alors que le débat sur l’avenir de l’indépendance énergétique de la France à horizon de 2050 connait un regain d’actualité, les atouts de l’hydrogène sont largement mis en avant par l’exécutif. 

S’il est clair que cette énergie est appelée à jouer un rôle clé majeur dans la transition énergétique, son business reste aujourd’hui polluant car l’hydrogène est produit très majoritairement (à plus de 95 %) à partir de combustibles fossiles. Les gouvernements européens ne s’y trompent pas et ont mis sur la table des milliards d’euros pour pousser l’hydrogène, vert de préférence : 7 milliards d’euros investis sur dix ans en France et même 9 milliards en Allemagne.

Côté des géants mondiaux de l’énergie (BP, ExxonMobil, Shell, TotalEnergies), l’heure est aussi aux gigantesques programmes d’investissements à l’instar de Chevron qui a récemment dévoilé sa stratégie à 10 milliards de dollars.

Car l’hydrogène naturel en provenance de la croûte et du manteau de la Terre (l’hydrogène « blanc ») est rarement exploité par l’homme. Tout l’enjeu est donc de fabriquer de l’hydrogène dit « vert », et pour les gouvernements, il est essentiel de « flécher » les investissements des industriels vers celui-ci. Outre l’hydrogène « vert », il existe l’hydrogène « gris », « brun », « noir », « bleu » ou encore « jau One ». Les nuances de couleurs reflètent l’impact environnemental propre à chaque procédé de fabrication. 

• L’hydrogène « vert » est produit grâce à un procédé appelé « électrolyse » de l’eau. Il consiste à faire passer de l’électricité dans l’eau pour casser ou dissocier les molécules d’oxygène des molécules d’hydrogène présentes dans les molécules H2O de l’eau. On parle d’hydrogène vert lorsque l’énergie utilisée pour effectuer l’électrolyse est renouvelable (d’origine hydraulique, éolienne, photovoltaïque…). Cette technique - bien qu’onéreuse – ne rejette pas de dioxyde de carbone. C'est vers cet hydrogène « vert » que se concentrent aujourd'hui massivement les plans d’investissements et la recherche, en Allemagne, en France, aux Etats-Unis, afin de créer de véritables filières de production via l'électrolyse, dans l'espoir de décarboner l'industrie et les transports. En France, les premiers kilos d’hydrogène « vert » sortent depuis le mois de septembre d’un électrolyseur installé près de Bouin en Vendée et géré par la start-up tricolore Lhyfe.
• L’hydrogène « jaune » utilise le même procédé que l’hydrogène « vert », à la différence que l’électrolyse de l’eau se fait à partir d’électricité nucléaire.
• On parle d’hydrogène « gris » pour désigner l’hydrogène produit à partir de combustibles fossiles, sans captage du gaz à effet de serre émis par le processus de fabrication. Extrêmement polluant – environ 10 kg de CO2   rejetés par kg d’hydrogène produit -, l’hydrogène gris est produit en cassant des molécules de méthane avec de la vapeur d’eau. On parle alors de « reformage à la vapeur ». Cet hydrogène d’origine fossile est aujourd’hui le moins onéreux et représente 95 % de la production mondiale d’hydrogène. 
• L’hydrogène « bleu » est une variante du « gris ». Le procédé de production est le même : le reformage à la vapeur. Mais dans ce cas, les gaz à effet de serre ne sont pas relâchés dans l’atmosphère. Le captage et le stockage dans le sol du CO2 permettent donc de réduire l’empreinte carbone. Mais celui-ci n’est pas totalement neutre car 10 à 20% du CO2 rejeté ne peut être capté. On parle donc plutôt d’hydrogène bas carbone.
• L’hydrogène « brun » est produit en transformant un charbon appelé lignite en gaz. Ce traitement thermique sous pression et à température élevée – plus de 700°C - crée un gaz de synthèse, le syngas, qui est un mélange de monoxyde de carbone, d’hydrogène, de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone. Par reformage à la vapeur, on extrait du dihydrogène de ce syngas. 
• L’hydrogène « noir » quant à lui est produit de la même façon, mais à partir de charbon bitumineux. La production d’hydrogène « brun » ou « noir » est un procédé extrêmement polluant puisque que les gaz à effet de serre ne peuvent être réutilisés et sont relâchés dans l’atmosphère.