Focus sur l’hydrogène décarboné

 

L’INDUSTRIE VERTE

Le dérèglement climatique est le défi historique de ce début de siècle, et l’industrie sera au cœur des solutions à ce défi. C’est aussi une nouvelle révolution industrielle qui doit tous, acteurs privés et publics, nous mobiliser. Le projet de loi Industrie Verte a pour ambition de permettre à la France d’accélérer cette nouvelle page de son histoire industrielle.

Bruno Le Maire, ministre de l’Économie, des Finances, de la Souveraineté industrielle et numérique

éTAT DES LIEUX

En janvier 2023, le Ministre Bruno Le Maire annonce un projet de loi « Industrie Verte ». Une large concertation chef d’entreprise / parlementaire / élus locaux / fédérations professionnelles / start-ups industriels / associations environnementales..., est mis en place pour couvrir tous les points et en dégager les axes de travail.  

Jusqu’à fin mars 2023, les travaux autour du projet de loi Industrie Verte se sont déroulés, sous l’égide de  

• Du 3 au 24 avril 2023, consultation publique et consolidation du projet
• Mai 2023 : validation du projet de loi par les organismes de contrôle
• Juin 2023 : Présentation du projet de loi en Conseil des Ministres et début de la phase parlementaire

2 objectifs majeurs pour atteindre la souveraineté industrielle décarbonée, dans la politique de réindustrialisation de la France

• Faire de la France la championne de l'industrie verte et des technologies qui vont permettre la décarbonation. Pompes à chaleur, hydrogène décarboné, panneaux photovoltaïques, batteries ou encore semi-conducteurs…  
• Accompagner l'industrie dans la décarbonation.

Pour atteindre l’objectif de produire en France efficacement, durablement et proprement, 5 thématiques de travail sont dégagées :  

• Transformer et adapter la fiscalité en vue de favoriser l’industrie verte
• La réindustrialisation : ouvrir des usines, réhabiliter les friches industrielles, viabiliser et mettre à disposition des terrains
• Favoriser le Fabriqué en France : produire, commander et acheter en France
• Encourager le financement privé de l’industrie verte
• Proposer la formation et faciliter l’accès aux nouveaux métiers de l’industrie
   

FOCUS 

Parmi les nouveaux secteurs industriels à développer pour atteindre l’objectif Industrie Verte : l’hydrogène décarboné.

L’hydrogène est la plus emblématique des technologies de rupture de la décarbonation. Il devient aujourd’hui le vecteur énergétique indispensable de la décarbonation de l’industrie et permet également de résoudre le dilemme de la décarbonation du transport lourd à longue distance. Mais c’est aussi une technologie naissante, et pour assurer son succès, nous devons établir une stratégie qui permette de programmer le déploiement de l’hydrogène et anticiper au mieux les évolutions futures qui affecteront la filière.

Roland Lescure, ministre délégué chargé de l’Industrie

C’est quoi l’hydrogène ?

L’hydrogène est un gaz à fort intérêt énergétique. Une fois produit, il peut être stocké, transporté et utilisé.
Il est largement produit à partir d’énergies fossiles : charbon, gaz naturel, pétrole etc., à travers des procédés qui émettent des gaz à effet de serre à grande échelle. Cette production traditionnelle d’hydrogène génère du CO2 : environ 116 millions de tonnes d’hydrogène sont produites par an dans le monde dont seulement 1 % provient d’hydrogène vert. En France, la consommation française d’hydrogène dans l’industrie pétrolière et chimique atteint environ 900 000 tonnes par an. En grande partie, cet hydrogène est obtenu grâce aux énergies fossiles.
 

C’est quoi l'hydrogène décarboné ?

L’hydrogène décarboné ou dit « vert » n’émet pas de CO2, ni dans sa production ni dans son utilisation. Cet hydrogène s’obtient par électrolyse de l’eau à partir d’électricité.
Cette technique est encore très peu développée, car sa production reste encore 3 à 6 fois plus chère que la production traditionnelle par vaporeformage du gaz naturel. Une baisse des coûts de production de l’hydrogène vert pourrait s’obtenir par l’amélioration du rendement énergétique et par l’augmentation de la puissance des électrolyseurs.
A noter, à ce jour, la part de la production de l’hydrogène vert par électrolyse reste plus importante en France que dans le reste du monde (à hauteur de 6% des volumes).
L’hydrogène décarboné est définie comme une priorité pour la souveraineté énergétique et industrielle de la France. A ce titre, c’est un axe d’investissement prioritaire pour le gouvernement.  

Les 3 objectifs de la stratégie nationale hydrogène, qui doivent répondre aux enjeux liés à la décarbonation de l’industrie et des transports, et à la souveraineté industrielle de la France.

• Objectif 1 : installer au moins 4 giga usines d’électrolyseurs sur le sol français pour contribuer significativement à la décarbonation industrielle,
• Objectif 2 : développer les mobilités « propres », en particulier pour les véhicules lourds,
• Objectif 3 : bâtir une filière industrielle créatrice d’emplois et d’innovation technologique (estimation entre 50 000 et 150 000 emplois à créer sur le territoire).

Pour l’atteinte de ces objectifs, le Ministre délégué chargé de l’Industrie Roland Lescure a indiqué les axes de travail de cette nouvelle stratégie avec la notion de « hubs H2 », ou écosystèmes. 
Le principe : travailler simultanément sur une production mutualisée d’hydrogène vert sur un territoire et sa consommation sur ce même territoire. 
Autrement dit, permettre aux producteurs de trouver preneurs sur un bassin de consommation, afin de massifier la demande en hydrogène vert, développer de nouvelles activités industrielles décarbonées et propulser ainsi la filière au niveau national.
Pour aller plus loin, il s’agira d’alimenter ces hubs par électricité décarbonée (écosystèmes territoriaux) avec la conclusion de contrats compétitifs et à long terme avec les fournisseurs d’électricité.

Pour la période 2020-2023, 3.4 Mds€ sont alloués, répartis comme suit :  

• priorité 1 : décarboner l’industrie (54%)
  - permettre l’émergence de la filière française de l’électrolyse
  - décarboner l’industrie en remplaçant l’hydrogène carboné
• priorité 2 : développer la mobilité lourde à l’hydrogène décarboné (27%)
  - développer une offre de mobilité lourde à l’hydrogène
  - développer les projets territoriaux en vue de mutualiser les usages (hubs)
• priorité 3 : soutenir la R&D, l’innovation et le développement des compétences (19%)
  - Soutenir la recherche et l’innovation
  - Développer les compétences

Applications dans l’industrie :  

L’industrie française consomme + de 900 000 tonnes d’hydrogène traditionnel par an . Cet hydrogène vient en substitution au charbon et au gaz naturel dans de nombreux procédés industriels.
L’hydrogène vert est l’un des leviers identifiés pour décarboner l’industrie, par la baisse des émissions de CO2.

Avantages :

• réduire à 0 les sources d’émissions y compris parmi les plus importantes comme les sidérurgies, ou encore les mobilités lourdes (aviation, transport longue distance etc.)
• développement d’une filière dédiée, génératrice de formation et d’emplois

Produire de l’hydrogène vert pour décarboner aura un impact particulièrement positif sur les segments industriels suivants :

• dans la sidérurgie pour produire de l’acier bas carbone,
• dans la chimie comme réactif pour la production d’engrais décarboné ou de nylon bas carbone,
• dans le raffinage, essentiellement pour désulfurer les carburants,
• pour la production de carburants synthétiques en combinant hydrogène et dioxyde de carbone pour former un carburant dont les émissions de gaz à effet de serre sont nulles.

Actualités :  

• ArcelorMittal avance sur la production d’acier bas-carbone sur son site d'Eisenhüttenstadt, en Allemagne (source : France Hydrogène – 07/04/2023)
• L’industrie mécanique investit pour former à l’hydrogène, avec le CETIM (source : France Hydrogène – 28/02/2023)
• EnR : les nouveaux emplois de l’hydrogène vert à la conquête des profils de l’industrie (source : France Hydrogène – 20/02/2023)

Application dans le secteur du transport :  

Ici l’hydrogène décarboné offre une capacité de stockage complémentaire à celle des batteries électriques, en répondant aux besoins de fortes puissances motrices ou aux besoins de longue autonomie.
Sont autant concernés les Véhicules Utilitaires Légers, que les Poids Lourds, bus, bennes à ordures Ménagères, les trains en zone non électrifiés.
Concernant l’aviation, l’hydrogène vert est identifié pour la propulsion et pour la production de carburants synthétiques.

Actualité :  

• la ville de Strasbourg va s’équiper d’ici 5 ans d’une flotte de 60 bus électriques à pile à combustible hydrogène (source : France Hydrogène – 11/04/2023)  
• Hype annonce l’ouverture de 44 stations hydrogène en France et à l’étranger (source : France Hydrogène – 20/04/2023)
• Hyvia, joint-venture de Renault et Plug dédiée à la mobilité hydrogène vient d’installer son 1er électrolyseur dans son usine de Flins (source : France Hydrogène – 15/04/2023)

Rédigé par S. Loubradou, pour SEPEM Industries

 

Chiffres clés

L’industrie française consomme 900 000 tonnes d’hydrogène. En grande partie, cet hydrogène est obtenu grâce aux énergies fossiles.

3.4 Mds€ sont alloués à la stratégie Nationale Hydrogène sur la période 2020-202, dont 54% à la décarbonation de l’industrie  

La France est le 2ème pays européen qui innove le plus sur l’hydrogène, avec 6% des brevets déposés sur le plan mondial

890 brevets déposés par la France de 2011 à 2020

5800 emplois directs enregistrés dans la filière hydrogène en 2022 (contre 3500 en 2021)

100 000 emplois : objectif 2023 pour la filière hydrogène vert

19 usines fabriquent des équipements clés identifiés par Stratégie Nationale Hydrogène (électrolyseurs, piles à combustibles, stations de recharge, réservoirs, véhicules etc.)

58 stations hydrogène ouvertes sur le territoire français. 225 sont attendus d’ici 2025 et 1000 à l’horizon 2030

1155 véhicules hydrogène sont en circulation en France en 2022 (bus, vélos, camion poubelle, voitures, chariots élévateurs, poids-lourds)

Source :  OEB – Office Européen des Brevets - France Hydrogène - www.economie.gouv.fr/industrie-verte#