Les conditions sont-elles finalement réunies pour que l’hydrogène vert devienne une source d’énergie majeure ? Si cette technologie est longtemps apparue comme prometteuse pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, les dernières décennies ont multiplié les effets d’annonce et faux départs la concernant. Plusieurs pays, France et Allemagne comprises, mettent aujourd’hui des moyens significatifs pour développer la filière. Revue des applications et des défis qui restent à surmonter.

L’hydrogène vert et bleu pour décarboniser l’industrie lourde et les transports

L’attrait de l’hydrogène, comparé aux énergies renouvelables directes comme la solaire ou à l’éolien, tient aujourd’hui à deux cas d’usage.

Le premier dans l’industrie lourde : certains domaines, comme la sidérurgie ou la production de ciment, nécessitent des températures de combustion élevées que l'électricité solaire ou éolienne ne peut pas fournir. L'hydrogène, en brûlant, peut atteindre ces températures élevées nécessaires à certains processus industriels.

Or, ces domaines sont des contributeurs majeurs en matière de gaz à effets de serre. Un seul site industriel, comme l’usine Thyssenkrupp de Duisburg, génère à lui seul 2,5% des émissions du pays ! Et le géant allemand défend l’idée que la production à base d’hydrogène pourrait réduire ce chiffre par au moins 20%.

Deuxième domaine : le transport routier. Sur le cycle de vie d’un poids lourd, l’hydrogène vert aurait le potentiel de diviser les émissions d’un poids lourd par un facteur allant de 3 à 6 par rapport au diésel.

Une production qui n'est pas sans défis

Mais mesurer l’impact réel de l’hydrogène sur les émissions impose de regarder de près deux variables : son mode de production et d’acheminement.

Aujourd’hui, l’hydrogène est fréquemment importé de Norvège, du Maroc ou même des Etats-Unis - et l’empreinte carbone de sa production varie, selon qu’on a utilisé pour sa production par électrolyse des énergies renouvelables (l’hydrogène “vert”, le plus écologique) le gaz naturel (hydrogène “bleu” ou “gris”) voire du charbon (hydrogène “noir”).

Aujourd’hui, plusieurs pays européens dont l’Allemagne cherchent à développer leur hydrogène vert pour ne plus dépendre des importations. Pour accélérer le développement de la filière, plusieurs acteurs s’inspirent de ce qui se fait dans d’autres secteurs, notamment le secteur manufacturier.

Le numérique pour passer plus rapidement à la phase industrielle

Car la production à grande échelle impose de relever deux défis : d’une part, ceux liés à la gestion des grands projets d’infrastructure et, d’autre part, ceux liés à la production de milliers d’équipements individuels, tels que les électrolyseurs, réservoirs à haute pression ou systèmes de refroidissement.

Côté infrastructures, l’objectif est de parvenir à faire sortir de terre les grands projets avant 2030.

Pour y parvenir, le numérique joue un rôle-clé. Des méga-projets récents tels que le projet Eyre Peninsula Gateway en Australie-Méridionale, développé en partenariat par H2U et Hexagon, ont ainsi entièrement numérisé leur processus de construction, via un jumeau numérique qui centralise toutes les informations, de la conception à l’exploitation du site. Le site est le premier grand projet d’hydrogène vert dans le monde à être passé à la phase d’implémentation opérationnelle.

Au niveau des équipements eux-mêmes, les logiciels de conception 3D jouent aujourd’hui un rôle-clé. Des solutions comme CAESAR II^® et PV Elite^® d’Hexagon visent à industrialiser l’ensemble du processus de conception, jusqu’aux tests automatisés et au respect des codes et standards de sécurité.

Enfin, en Allemagne, la société s’est également associée au géant de la certification TÜV-Rheinland pour développer des modèles de canalisation et pipelines dédiés spécialement à l’hydrogène réutilisables dans les plateformes de conception 3D du marché. De quoi s’assurer que la révolution de l’hydrogène vert est enfin dans les tuyaux.