Comment produire de l’ hydrogène ?

L’hydrogène, une solution de carburant futur, se produit de trois manières globales.

Notons avant de démarrer que l’on produit actuellement 50 millions de tonnes d’hydrogène chaque année. Cela pourrait fournir seul 1,5% de la demande en énergie mondiale. Les méthodes pour le produire sont :

  1. La méthode du reformage. Il s’agit de casser les molécules d’hydrocarbures (tel le gaz) sous l’effet de la chaleur pour libérer de l’hydrogène. Actuellement 95% de l’hydrogène est produit de cette manière, mais étant produit avec des énergies fossiles, il émet beaucoup de GES. C’est d’autant plus dommage qu’au final il fournit moins d’énergie que si le gaz était utilisé directement.
  2. Par décomposition de l’eau. Il y a deux moyens pour dissocier la molécule : l’électrolyse, ou l’utilisation de cycles thermochimiques. La première méthode souffre pour le moment de rendements relativement mauvais coûte 3 à 4 fois plus cher que la méthode du reformage. La deuxième méthode elle nécessite des températures de fonctionnement de l’ordre de 1000°C. L’association aux centrales nucléaires ou aux technologies solaires pourrait être une solution.
  3. Production à partir de la biomasse. L’hydrogène est récupéré après gazéification et purification. Le gros avantage est son éco-bilan nul, mais les essais ne sont qu’à l’ordre du laboratoire pour le moment. La piste des algues rejetant naturellement de l’hydrogène en étant exposées à la lumière est très suivie.

Récemment, le CNRS, associé à AREVA et à la SCT (un des leaders mondiaux du métal-céramique), a développé une méthode de production de l’hydrogène qui se fait par électrolyse, sous pression (50-100 bars). Les températures atteintes sont bien plus basses (200°C) et permettant ainsi une utilisation de produits et technologies bon marché. Le rendement global est de plus augmenté et devrait dépasser les 80%.

Pour l’instant, aucune méthode n’offre de bons rendements, à prix compétitifs, et propres. Notons que l’hydrogène n’est pas à proprement parlé une source d’énergie, mais plutôt un vecteur d’énergie, fiable (très peu de pertes en chemin), d’une source (fossile, nucléaire, renouvelable) à son utilisation (pile à combustible). Il peut toutefois être considéré comme carburant propre, car en utilisation il ne rejette que de l’eau et peut être couplé avec les énergies renouvelables pour être produit.

Dossier du CEA sur les caractéristiques et enjeux de l’hydrogène.

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