L'hydrogène,
moteur de la décarbonation industrielle mondiale

L’hydrogène décarboné, autrement dit l’hydrogène dont la production n’émet pas de gaz à effet de serre, est une source de promesses pour la décarbonation de nos industries.

L’Institut Montaigne a souhaité contribuer au débat sur ce vecteur d’énergie, en mettant à plat certains des enjeux cruciaux de son développement et en adoptant une perspective comparative fondée sur des études de cas asiatiques. À la fin de cette série d’analyses, l’Institut formulera des recommandations en faveur d’une stratégie hydrogène réaliste, à même de permettre à la France et à l’Europe de tirer leur épingle du jeu.

Un vecteur d’énergie incontournable avec des contraintes techniques lourdes

L’hydrogène présente une grande diversité d’applications possibles et de très nombreux secteurs (raffinage, production chimique, transports…) l’utilisent déjà. Il n’est néanmoins pas directement exploitable à l’état naturel ; il convient par conséquent de le produire à partir d’énergie fossile (la principale source de production actuellement) ou à partir d’électricité.

Longtemps relégué à un rôle mineur dans le mix énergétique des États, l’hydrogène est désormais considéré comme une technologie centrale pour la décarbonation de nos économies. Qu’il soit vert, c’est-à-dire produit à partir d’énergies renouvelables, ou rose, c’est-à-dire produit à partir d’énergie nucléaire, il est appelé à jouer un rôle essentiel en tant qu’alternative aux fossiles dans de nombreux domaines (transports lourds et transport longue distance, sidérurgie, chimie…) et en tant que moyen de stockage de l’électricité produite à partir d’énergies renouvelables, par essence intermittente.

Néanmoins, l’hydrogène présente de nombreux défis techniques en matière de production, de stockage et de transport. Ces contraintes, notamment liées aux propriétés physiques de l’hydrogène, conditionnent son développement et son utilisation.

Demain, l’émergence d’une économie mondiale de l’hydrogène ?

L’Union européenne, mais aussi les États-Unis, la Chine et le Japon, sont chacun en train d’adopter leur propre stratégie hydrogène. Tous devront opérer des choix pour trouver un point d’équilibre entre les deux options qui s’offrent à eux : soit miser davantage sur leurs propres capacités de production d’hydrogène, soit privilégier une stratégie d’importation depuis des régions où la production d’hydrogène vert sera plus simple - ou moins coûteuse.

Pour l’Europe, qui présente des capacités de production plus limitées, les risques de dépendance énergétique vis-à-vis des pays producteurs devront être soigneusement examinés et pris en considération dans la stratégie d’importation.

Le développement de l’hydrogène repose sur des inconnues, des impératifs et des paris techniques, dont les États devront tenir compte : coûts de production et de transport, enjeux de sécurité énergétique ou encore investissements importants requis dans les infrastructures. Rédigée par Joseph Dellatte, Research Fellow climat, énergie et environnement au sein du programme Asie de l’Institut Montaigne, et par Georgina Wright, Senior Fellow et directrice de notre programme Europe, cette note expose les grands enjeux sous-tendant le développement de l’hydrogène décarboné dans ses dimensions transport et importation, notamment pour l’Europe et pour la France.

Dès 2014, le Japon a mis en avant une stratégie visant à faire du pays une "société de l’hydrogène". Joseph Dellatte, Research Fellow Climat, Énergie et Environnement au sein du programme Asie de l’Institut Montaigne, analyse la manière dont l’archipel entend utiliser cette molécule pour décarboner de larges pans de son économie, et souligne la spécificité du cas japonais, qui mise sur un modèle d’importation massive d’hydrogène par voie maritime. Cette analyse s’inscrit dans la continuité de la note d’enjeux Politique de décarbonation industrielle : les multiples défis de l’hydrogène et de l’éclairage comparatif des stratégies hydrogène dans le monde mené par l’Institut Montaigne.

La Chine est à la fois le plus grand producteur et le plus grand consommateur d'hydrogène au monde. La majeure partie de la production chinoise d’hydrogène est néanmoins issue de combustibles fossiles ou dérivée de processus industriels. Joseph Dellatte, Research Fellow Climat, Énergie et Environnement au sein du programme Asie de l’Institut Montaigne, analyse le rôle que l’hydrogène pourrait être amené à jouer dans la décarbonation de l'économie chinoise. Malgré la force de son industrie et des investissements colossaux dans ses capacités de production d'énergies renouvelables, la Chine ne dispose pas encore d'une stratégie globale en matière d'hydrogène vert qui lui permettrait d’accroître ses efforts de décarbonation – un manque qui s'explique en partie par une dépendance persistante aux technologies étrangères et par une stratégie délibérée de la part des autorités chinoises de ne pas précipiter la mise en œuvre d’un système d'approvisionnement en hydrogène vert. Cette analyse s’inscrit dans la continuité de la note d’enjeux  Politique de décarbonation industrielle : les multiples défis de l’hydrogène et de l’éclairage comparatif des stratégies hydrogène dans le monde mené par l’Institut Montaigne.