Sommaire
Préambule
Cet article de 2019 introduit de manière concise le concept de stockage Power-to-Fuel via l’électrolyse. Cependant, entre 2019 et 2025, ce domaine a connu une transformation spectaculaire, passant d’une niche technologique à un pilier de la transition énergétique mondiale. Ce préambule a pour objectif de contextualiser cet article dans le paysage industriel et économique de 2025, en intégrant les révolutions qui ont redéfini l’hydrogène vert.
La Révolution des technologies d’électrolyse
L’électrolyse a atteint une maturité industrielle avec trois technologies principales convergeant vers des coûts de 500 EUR/kW : l’électrolyse alcaline (ALK), fiable et éprouvée ; l’électrolyse à membrane échangeuse de protons (PEM), flexible et idéale pour les énergies renouvelables intermittentes ; et l’électrolyse à oxyde solide (SOEC), qui atteint des rendements supérieurs à 90% à haute température. Cette diversification technologique permet d’adapter la production d’hydrogène à des applications variées, du stockage de masse à la production décentralisée.
L’explosion des projets industriels
L’Europe compte aujourd’hui plus de 60 projets d’hydrogène vert en construction, tandis que des méga-projets au Moyen-Orient et en Afrique du Nord visent une production annuelle de 1,8 million de tonnes d’hydrogène et 10 millions de tonnes d’ammoniac vert. Des projets comme Jupiter 1000 en France évoluent vers des plateformes territoriales intégrées, illustrant la structuration d’un véritable écosystème industriel.
La diversification des applications
L’hydrogène vert n’est plus seulement un vecteur de stockage. Il est devenu un élément clé de la décarbonation de l’industrie lourde (sidérurgie, cimenterie, chimie), du transport (camions, trains, navires, aviation) et de la production de carburants synthétiques (e-kérosène, e-méthanol). Cette diversification des applications crée de nouveaux marchés et accélère la transition vers une économie décarbonée.
Un nouveau contexte économique et réglementaire
Des plans nationaux et européens ambitieux, comme la stratégie hydrogène de l’UE (470 milliards d’euros d’investissement), soutiennent massivement le développement de la filière. La chute des coûts des électrolyseurs et l’émergence de nouveaux modèles économiques, comme les contrats d’achat d’hydrogène à long terme, rendent l’hydrogène vert de plus en plus compétitif.
En conclusion, si les principes de base de l’électrolyse décrits dans cet article restent pertinents, leur échelle et leur impact ont été radicalement transformés. La lecture de cet article constitue une introduction utile, mais doit être complétée par la compréhension de la révolution industrielle, économique et applicative qui a fait de l’hydrogène vert un acteur incontournable de la transition énergétique de 2025.
L’électrolyse
Le principal représentant de ce type de stockage est l’électrolyse de l’eau qui permet de produire de l’hydrogène.
Contrairement au stockage thermique ou en accumulateurs, ce type de système permet une conservation plus longue, inter-saisonnière, de l’énergie sous forme d’hydrogène.
L’hydrogène comme carburant peut ensuite être valorisé de différentes manières :
- Comme carburant combustible directement via le réseau de gaz,
- Soit dans une centrale à gaz adaptée. Dans ce cas, in fine, de l’électricité sera reproduite à partir du carburant.
- Par production de méthane : en faisant réagir 4 molécules de H2 avec du CO2 du méthane et de l’eau sont produits.
- Via une pile à combustible qui fera réagir 2 molécules de H2 avec une molécule de dioxygène pour produire de l’électricité avec un rendement de ±60% et rejeter de l’eau. Ce rendement sera meilleur si la pile à combustible est utilisée en cogénération pour valoriser le dégagement de chaleur.
MEP – Sylvie – 05-03-2020.
[…] de l’eau, et peut donc présenter un bilan carbone très intéressant. On parle alors de « power to gas » pour présenter ce principe comme une forme de stockage d’énergie électrique excédentaire […]