La transition vers une économie décarbonée basée sur l'hydrogène, capable d'atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 conformément aux objectifs de l'Accord de Paris, nécessite un développement rapide et massif de la production d'hydrogène renouvelable et bas carbone. la teneur en carbone. Cela nécessitera des investissements massifs et un soutien politique approprié, selon un nouveau rapport des Nations Unies publié jeudi.

L'hydrogène (H2) est un produit chimique de base utilisé principalement aujourd'hui dans le raffinage du pétrole et dans la production d'ammoniac (pour les engrais) et de méthanol. Lorsqu'il est utilisé comme carburant, il ne génère pas d'émissions directes de polluants ou de gaz à effet de serre.

De par son potentiel en tant que matière première, vecteur d'énergie et support de stockage, l'hydrogène offre la perspective de décarboner le secteur de l'énergie et de grands secteurs de l'économie, tels que les transports, l'industrie, la production d'électricité et le chauffage municipal.

Elle ouvre également des perspectives intéressantes dans des secteurs difficiles à décarboner, comme les industries énergivores ou les transports longue distance, où l'électrification n'est que partiellement possible.

La transition vers une économie de l'hydrogène porterait la demande mondiale annuelle d'hydrogène en 2050 à quelque 650 Mt, contre 70 Mt actuellement, soit environ 14% de la demande énergétique mondiale totale attendue à cette date.

Selon la stratégie hydrogène de l'Union européenne (UE), les investissements cumulés dans l'hydrogène renouvelable en Europe d'ici 2050 devraient être de l'ordre de 180 à 470 milliards d'euros et, pour l hydrogène bas carbone (d'origine fossile avec CCUS), dans le fourchette de 3 à 18 milliards d'euros.

Cependant, aujourd'hui, environ 95 % de l'hydrogène est produit à partir de gaz naturel ou d'autres hydrocarbures, ce qui entraîne des émissions de 70 à 100 millions de tonnes de CO2 par an dans les seuls pays de l'UE. (l'Agence internationale de l'énergie estime les émissions mondiales à 900 millions de tonnes de CO2).

Pour contribuer à la neutralité carbone, la production actuelle d'hydrogène doit passer des combustibles fossiles aux combustibles fossiles avec capture, utilisation et stockage du carbone (CCUS), électricité renouvelable, nucléaire ou électrolyse en utilisant une électricité à faible émission de carbone. Mais actuellement, l'hydrogène propre est 2 à 3 fois plus cher à produire. Les investissements publics et privés dans la recherche et le développement sur l'hydrogène propre ont augmenté au cours des quatre dernières années pour résoudre ce problème. Cependant, des défis importants doivent encore être relevés.

« De nombreux pays de la région ont lancé des expériences, adopté des stratégies hydrogène et levé des milliards de dollars de financement. Beaucoup d'autres s'y intéressent. La région est bien placée pour devenir un acteur majeur de la future économie de l'hydrogène. Mais cela nécessitera des investissements publics et privés à grande échelle et un engagement politique soutenu », a déclaré Olga Algayerova, secrétaire exécutive de la Commission économique des Nations Unies pour l'Europe (CEE-ONU).

« La CEE-ONU continuera de faciliter le dialogue politique sur l'hydrogène et l'élaboration de normes et de réglementations pour le transport, le stockage et l'utilisation en toute sécurité de l'hydrogène, qui sont nécessaires à la transition vers une économie de carburant. hydrogène », a-t-elle ajouté.

L'intérêt pour l'hydrogène figure en bonne place dans l'agenda politique de la région de la CEE. Plusieurs pays, dont l'Autriche, la France, l'Allemagne, les Pays-Bas, la Suède et le Royaume-Uni figurent parmi les leaders mondiaux dans la mise en œuvre de projets hydrogène à grande échelle. Le rapport fournit une évaluation de l'état de préparation des pays de la région.

L'Union européenne a publié une stratégie globale pour l'hydrogène à la mi-2020. Celui-ci vise à fournir 1 million de tonnes d'hydrogène renouvelable d'ici 2024 et 10 millions de tonnes d'ici 2030.

Le réseau européen d'infrastructures gazières mature et régulé (le réseau européen de transport de gaz naturel fait environ 200 000 km et le réseau de distribution deux fois plus) est un élément clé pour le déploiement d'une économie de l'hydrogène.

Un engagement politique soutenu sera nécessaire

Le rapport identifie une série de mesures que les décideurs politiques et les régulateurs devront prendre pour faire de l'économie de l'hydrogène une réalité :

Promouvoir toutes les technologies propres à l'hydrogène

La recherche et l'innovation dans toutes les technologies de l'hydrogène propre sont nécessaires pour débloquer toutes les voies de production durables et s'éloigner des ressources fossiles.

S'appuyer sur l'infrastructure gazière existante

Le réseau de transport de gaz naturel permet d'intégrer l'hydrogène à moindre coût, pour un coût de 10 à 15 % de celui d'un nouveau gazoduc dédié.

Accélérer le déploiement des électrolyseurs

Le développement des électrolyseurs ne peut pas attendre que 100 % de l'électricité provienne de sources renouvelables. Il faut soutenir le déploiement d'électrolyseurs connectés au réseau électrique et aux centrales bas carbone.

Augmenter les projets d'ici 2030

Des engagements d'achat à long terme sont nécessaires pour l'hydrogène propre produit dans les projets industriels, de transport, de chauffage et de carburant de synthèse. Nous avons besoin d'un cadre réglementaire clair et de mécanismes de soutien qui encouragent les investissements et les rendent moins risqués.

Promouvoir des projets d'intérêt régional commun

D'ici 2030, les investissements dans les électrolyseurs en Europe pourraient être compris entre 24 et 42 milliards d'euros et environ 11 milliards d'euros pourraient être mobilisés pour la modernisation de la moitié des centrales électriques existantes fonctionnant au charbon et au gaz avec le CCUS. Des investissements de 65 milliards d'euros seront nécessaires pour le transport, la distribution et le stockage de l'hydrogène, les stations de ravitaillement en hydrogène, la fabrication et la propriété intellectuelle.

Pour être transportable, l'hydrogène doit être comprimé, liquéfié ou combiné chimiquement. L'hydrogène peut être mélangé au gaz naturel et transporté à travers l'infrastructure gazière existante. Des études indiquent que les chaudières et les gazoducs fonctionnant au gaz naturel peuvent fonctionner en toute sécurité avec une teneur en hydrogène allant jusqu'à 5-15 %. Selon le département américain de l'Énergie, les pipelines peuvent traiter 15 à 30 % de mélanges d'hydrogène sans modification.

Le rapport indique que la réutilisation et la modernisation de l'infrastructure gazière existante est la solution la plus rentable pour transporter l'hydrogène jusqu'à 5 000 km. Au-delà, la conversion de l'hydrogène en vecteurs énergétiques plus faciles à stocker et à transporter, comme l'ammoniac, le méthanol et les carburants de synthèse, serait moins coûteuse. Cela permettrait également, à plus long terme, de découpler les centres de production et d'utilisation d'H2.

De plus, stocker des millions de tonnes d'hydrogène pour répondre à la demande attendue d'ici 2050 reste un défi. Des politiques incitatives et des investissements ambitieux sont nécessaires aujourd'hui pour soutenir les infrastructures de stockage, de transport et de conversion de l'hydrogène qui seront essentielles au fonctionnement d'un futur marché de l'hydrogène. Ceci peut être optimisé par des approches régionales d'un réseau hydrogène.

Selon les estimations actuelles, le coût de l'hydrogène « à la pompe » se situe entre 7 et 9 €/kg. D'ici 2030, le coût de l'hydrogène devrait être inférieur à 6 €/kg et être compétitif par rapport aux énergies fossiles.

Les véhicules à pile à combustible à hydrogène (HFCV) ont généralement une efficacité énergétique de 40 à 60 %, contre 25 % pour les véhicules à moteur à combustion interne conventionnels. Les véhicules à hydrogène et à pile à combustible ne produisent pas d'émissions d'échappement nocives.

Les réglementations internationales élaborées par le Forum mondial de l'UNECE pour l'harmonisation des réglementations relatives aux véhicules constituent la base de l'utilisation à grande échelle des véhicules HFCV.

Le Règlement Technique Mondial des Nations Unies (RTM ONU) n°13, dans le cadre de l'accord de 1998, et le règlement des Nations Unies n°134 (qui reprend les mêmes dispositions dans le cadre du système d'homologation). type), dans le cadre de l'accord de 1958, spécifient les exigences de performance de sécurité pour les HFCV afin de protéger les occupants contre l'incendie ou l'explosion des réservoirs d'hydrogène à bord. Ils comprennent également des exigences visant à prévenir les décharges électriques des occupants ou des premiers intervenants en cas d'accident.

Les dispositions de sécurité haute tension pour les HFCV ont été utilisées dans les RTM et les réglementations des Nations Unies que le Forum mondial a adoptées pour englober tous les types de véhicules électriques (indépendamment de la technologie utilisée pour produire de l'électricité).

Le rtm n° 13 tient compte des normes et réglementations existantes du Canada, de la Chine, de l'Union européenne, du Japon, de la Corée et des États-Unis. Le Japon, la Corée, la Turquie et la Chine ont transposé le RTM n° 13 dans leur législation nationale. La liste des 57 Parties contractantes à l'Accord de 1958 qui appliquent le Règlement n° 134 est disponible à l'adresse suivante (en sélectionnant 134) : https://apps.unece.org/WP29_application/.

Le Règlement type des Nations Unies pour le transport des marchandises dangereuses contient des dispositions pour le transport sûr de l'hydrogène et d'autres marchandises dangereuses par tous les modes de transport. Ces dispositions, élaborées par le Comité d'experts sur le transport des marchandises dangereuses de l'ECOSOC, dont le service est assuré par la CEE-ONU, sont ensuite intégrées dans tous les instruments modaux de transport aérien, maritime et terrestre.

La CEE-ONU est chargée de veiller à ce que ces dispositions soient prises en compte par les instruments juridiques dont elle est compétente, à savoir : « l'Accord international concernant le transport des marchandises dangereuses par route (ADR) » et « l'Accord européen concernant la Transports de marchandises dangereuses par voies de navigation intérieures (ADN)» Il est également chargé de veiller à leur harmonisation avec les dispositions applicables au transport ferroviaire élaborées par l'OTIF.

Les dispositions couvrent la classification, l'étiquetage et l'emballage de l'hydrogène (y compris les composés et mélanges d'hydrogène et d'hydrogène dans les systèmes de stockage à hydrure métallique) afin d'assurer leur transport en toute sécurité. Elles fournissent des exigences pour l'emballage, les citernes et conteneurs mobiles, les types de citernes et de véhicules adaptés à leur transport, le transport dans des tunnels (dans le cas du transport routier) ainsi que des dispositions spéciales pour le transport. en colis ou en vrac, outre les modalités d'exploitation, de chargement, de déchargement et de manutention.

De nombreuses activités industrielles produisent ou utilisent de l'hydrogène, par exemple l'industrie chimique, nucléaire ou pharmaceutique, les raffineries de pétrole, les activités de conditionnement, etc. L'hydrogène peut également être produit accidentellement (par exemple, par contact avec l'eau et le métal en fusion, par dilution, etc. .), ce qui est souvent le cas dans la métallurgie, l'assainissement, la transformation et le recyclage des déchets.

L'hydrogène n'est pas toxique, mais il est extrêmement inflammable, peut facilement exploser, a tendance à s'échapper (en raison de sa petite taille) et est très réactif. La grande majorité des accidents impliquant l'hydrogène sont donc des incendies et/ou des explosions.

L'hydrogène est considéré comme une substance dangereuse par les dispositions de la Convention de la CEE-ONU sur les effets transfrontières des accidents industriels, qui aide les pays à renforcer la prévention des accidents, la préparation et l'intervention. Un groupe d'experts de la Convention commune et de la Convention sur l'eau a élaboré des directives et des meilleures pratiques en matière de sécurité des pipelines

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