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https://www.valigiablu.it/crisi-climatica-idrogeno-verde-produzione-futuro/
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Le point hebdomadaire sur la crise climatique et des données sur les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
« Le grand pari de l’hydrogène :peluches ou est-ce le Saint Graal de zéro émission nette ? article de Tuteur en octobre dernier qui se demandait si l’on pouvait vraiment compter sur l’hydrogène vert pour atteindre les objectifs climatiques.
Un article d'Adrian Odenweller et Falko Ueckerdt de l'Institut de Potsdam pour la recherche sur l'impact climatique, auteurs d'un étude publié le Énergie naturelle en septembre, il a essayé pour répondre à cette question en analysant la rapidité avec laquelle le monde aurait besoin de produire de l'hydrogène vert – produit en divisant l'eau avec de l'électricité produite à partir de sources à faibles émissions de carbone – pour contribuer à limiter le réchauffement à 1,5°C.
L’hydrogène est en passe de devenir l’un des éléments de base pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux, mais la production actuelle provient presque exclusivement de sources à haute teneur en carbone.
Il est en grande partie produit par la division de molécules d’hydrocarbures, émettant des dizaines de millions de tonnes de CO₂ et, tout au long de la chaîne d’approvisionnement, également du méthane.C'est pourquoi on l'appelle dans le jargon « hydrogène gris ». Ensuite il y a l'« hydrogène bleu », à plus faible teneur en carbone :le CO₂ émis pendant le processus de production est capté et stocké à l’aide de techniques de captage et de stockage du carbone (CSC).Hydrogène 'noir' il est produit à partir de charbon ;que 'brun' avec du lignite;que 'turquoise' où la chaleur est utilisée pour diviser le gaz fossile par pyrolyse (la décomposition d'une substance complexe par traitement thermique) ;cela dit 'alto' (ou aussi « rose » ou « jaune) » là où l'électricité et la chaleur des réacteurs nucléaires sont utilisées ;ça pour l'instant sans couleur produit à partir de la biomasse.
Hydrogène classé comme propre ou 'vert', avec une teneur en carbone très faible ou pratiquement nulle, est produit par électrolyse de l'eau.Grâce à l’apport d’électricité, la molécule d’eau est divisée en hydrogène et oxygène.Lorsque l’électricité utilisée dans ce processus provient d’une source renouvelable (principalement l’énergie éolienne et solaire), elle est pratiquement sans carbone, c’est-à-dire qu’elle a une teneur en carbone quasiment nulle.
Selon l'étude d'Odenweller et Ueckerdt, pour pouvoir réellement compter sur l'hydrogène vert pour limiter l'augmentation des températures de 1,5°C par rapport à l'ère préindustrielle d'ici 2050, il faudrait augmenter la capacité des électrolyseurs de 6 000 fois par rapport à celle des électrolyseurs. niveaux actuels de 600 mégawatts (MW).Ce qui nécessiterait des taux de croissance similaires à ceux atteints par les États-Unis pour les équipements militaires pendant la Seconde Guerre mondiale.Un rythme de croissance impensable sans des interventions politiques rapides.
« Nos analyses – expliquent les deux chercheurs – suggèrent que même avec une vitesse de croissance similaire à celle de l'énergie éolienne et solaire, la capacité des électrolyseurs ne serait pas en mesure de garantir plus de 1% de l'énergie finale. d'ici 2030 dans l'UE et 2035 à l’échelle mondiale – bien en deçà des besoins dans les scénarios de 1,5°C.
À l’heure actuelle, le déploiement accéléré d’alternatives à l’hydrogène, comme les voitures électriques, les camions électriques et les pompes à chaleur, offre une protection contre le risque que le déploiement de l’hydrogène ne réponde pas aux attentes placées sur ce vecteur énergétique.
Projets en cours
En 2021, à l’échelle mondiale, la capacité des électrolyseurs à hydrogène était d’environ 600 MW.Dans le scénario NZE (émissions nettes nulles d’ici 2050), l’Agence internationale de l’énergie (AIE) il a préfiguré une augmentation de cette capacité de 3 670 gigawatts (GW), soit 6 000 fois plus.
Si tous les projets annoncés dans l’Union européenne et dans le monde sont mis en œuvre, la capacité mondiale des électrolyseurs atteindra 300 GW d’ici 2030.
La capacité actuelle de l’électrolyse – expliquent les deux chercheurs – est comparable à la capacité du solaire photovoltaïque (PV) en 2000.Pour atteindre 300 GW, il a fallu 17 ans.Si tous les projets annoncés se concrétisent dans les délais, l’hydrogène vert prendrait la moitié du temps.Toutefois, les engagements d’investissement dans les électrolyseurs sont à la traîne.Plus de 80 % de la capacité annoncée pour être mise en service en 2024 n’est pas encore soutenue par une décision finale d’investissement.Tout cela n’augure rien de roses.
Ce que fait l'Union européenne
Environ la moitié des projets en cours se situent en Europe.Le Paquet REPowerEU elle s’est fixé pour objectif de produire 10 millions de tonnes (Mt) d’hydrogène vert d’ici 2030 et d’en importer dix autres.Produire chaque 10 Mt d’hydrogène nécessiterait environ 100 gigawatts (GW) de capacité d’électrolyse.
La plupart des projets ont fait l'objet (ou sont en passe de l'être) d'une étude de faisabilité.Si 30 % de ces projets étaient mis en œuvre d’ici 2024, comme prévu, la capacité installée devrait encore doubler chaque année suivante pour atteindre les objectifs fixés d’ici 2030 [en bas à droite dans la figure ci-dessous], avec un taux de croissance de 100 % – nécessaire pour capacité double chaque année – sans précédent pour les technologies énergétiques et bien supérieure à celles historiquement observées pour le solaire et l’éolien.
Et si l’hydrogène vert avait les mêmes taux de croissance que l’éolien et le solaire ?
Dans le cas de taux de croissance similaires à ceux de l'éolien et du solaire, les analyses d'Odenweller et Ueckerdt montrent que l'hydrogène vert pourrait se raréfier à court terme et devenir – mais sans certitude – plus abondant à long terme.
Dans ce scénario, l’hydrogène vert fournirait probablement moins de 1 % de l’énergie finale d’ici 2030 dans l’UE et d’ici 2035 au niveau mondial, soit bien en deçà des besoins envisagés dans les scénarios 1,5°C.
« Nos simulations indiquent qu'un « tournant » vers des électrolyseurs de grande capacité est probable dans les décennies à venir.Toutefois, le moment et l’ampleur de ce changement sont très incertains.Pour l'UE, nos simulations prédisent un « tournant » vers 2038 ;à l’échelle mondiale, vers 2045 », écrivent les deux chercheurs.Un laps de temps bien au-delà des ambitions placées dans l’hydrogène vert.
Une coordination et des interventions rapides de la part des gouvernements sont nécessaires
Pour atteindre les objectifs envisagés par REPowerEU, il faudrait des taux de croissance élevés, capables de combler la pénurie à court terme.Cependant, pour parvenir à une expansion d'urgence, il faudrait intervenir sur un large éventail de technologies, allant des équipements militaires américains datant de la Seconde Guerre mondiale au réseau ferroviaire à grande vitesse chinois ou à des technologies hautement modulaires, telles que les smartphones et les serveurs Internet.
Ce taux de croissance nécessite une action rapide et décisive, une coordination mondiale et un financement spécial, expliquent Odenweller et Ueckerdt.Les gouvernements devraient soutenir les investissements des entreprises et se coordonner pour réguler et gérer l’augmentation simultanée de l’offre, de la demande et des infrastructures pour la production et l’utilisation de l’hydrogène.Récemment, l’UE et les États-Unis ont mis en avant de nouvelles politiques en matière d’hydrogène pour briser le cercle vicieux d’une offre incertaine, d’une demande insuffisante et d’infrastructures incomplètes.Reste à savoir si cet effort sera suffisant.
À l’heure actuelle, l’hydrogène « bleu » – obtenu à partir du gaz en capturant et en stockant le dioxyde de carbone – pourrait jouer un rôle de pont.Toutefois, les inquiétudes concernant les émissions demeurent pendant le cycle de vie et les fortes augmentations des prix du gaz dans l’UE ont compliqué la compétitivité de l’hydrogène bleu.
Jusqu'à ce que les incertitudes quant à la disponibilité et aux coûts soient claires, les dirigeants politiques devront être conscients du risque de surestimation du potentiel de l'hydrogène.Si l’offre dépassait les attentes, il serait toujours possible d’élargir les cas d’utilisation de l’hydrogène.À l’inverse, si l’on compte sur l’hydrogène pour décarboner les secteurs et que l’offre est inférieure aux prévisions, il sera peut-être trop tard pour passer à des alternatives à temps pour atteindre les objectifs climatiques.
Cela suggère que l’expansion d’alternatives déjà disponibles et plus efficaces, telles que l’électrification directe avec des pompes à chaleur, des voitures et des camions électriques, offre une issue si l’hydrogène s’avère être une voie non viable.
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