Pourquoi la stratégie hydrogène du Royaume-Uni ne s'additionne pas

L'utilisation d'énergies renouvelables pour atteindre l'objectif du gouvernement en matière d'hydrogène consommerait environ la moitié de tout l'éolien offshore du Royaume-Uni.

Par Nick Ferris

L'année dernière, le gouvernement, en réponse à la flambée des prix du pétrole et du gaz, a relevé ses ambitions pour la stratégie déjà controversée de l'hydrogène. Elle a annoncé en avril 2022 qu'elle doublerait l'objectif initial de 5 gigawatts de capacité de production bas carbone à 10 GW. Mais atteindre cet objectif présente un défi potentiellement insurmontable, suggèrent des analyses d'experts partagées avec Spotlight, nécessitant soit de grandes quantités d'énergies renouvelables, soit du carbone capturé à un rythme qui n'a jamais encore été atteint.

Selon une projection partagée avec Spotlight et vérifiée par d'autres experts, la production de 10 GW d'hydrogène "vert" à l'aide d'énergie renouvelable consommerait de l'électricité renouvelable équivalente à environ 50 % de la capacité éolienne offshore prévue au Royaume-Uni. Alternativement, la production d'hydrogène "bleu" à partir de gaz naturel associée à la technologie de capture et de stockage du carbone (CSC) ne produirait pas actuellement de carburant "à faible teneur en carbone", car la technologie CSC n'est pas encore capable d'absorber des niveaux suffisants de carbone.

"La stratégie hydrogène du Royaume-Uni, dans sa forme actuelle, ne correspond tout simplement pas", a déclaré Arjun Flora, de l'Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA). "Nous luttons déjà pour atteindre les objectifs de croissance des énergies renouvelables et notre dépendance au gaz fossile paralyse l'économie. Cette stratégie aggravera les deux problèmes, aux dépens des ménages et des contribuables britanniques."

Alex Lee, un militant pour le climat des Amis de la Terre en Écosse, a qualifié de "folle" la précipitation du gouvernement à adopter l'hydrogène. "L'hydrogène vert fabriqué à partir d'énergies renouvelables est inefficace et plus cher que les technologies renouvelables existantes telles que les pompes à chaleur électriques pour nos maisons et l'électrification des systèmes de transport public. L'hydrogène bleu issu des combustibles fossiles n'est qu'une autre astuce de l'industrie pétrolière pour nous maintenir enfermés dans les combustibles fossiles avec la promesse de technologie douteuse de captage et de stockage du carbone.

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L'hydrogène vert est produit lorsque l'eau est électrolysée à l'aide de sources d'électricité renouvelables telles que l'énergie solaire et éolienne. L'hydrogène bleu est produit lorsque le gaz naturel subit un processus appelé reformage du méthane à la vapeur, et le dioxyde de carbone résultant est ensuite capturé et stocké.

En tenant compte des pertes d'énergie, la production de 10 GW d'hydrogène vert nécessiterait environ 14 GW de capacité d'électricité renouvelable, selon Nilay Shah, professeur d'ingénierie des systèmes de procédés à l'Imperial College de Londres.

Des vitesses de vent variables signifient qu'en pratique, 14 GW d'éolien offshore ne produiront pas une alimentation électrique stable. Les facteurs de capacité éolienne en mer - qui se réfèrent à la production moyenne réalisée sur une année - s'améliorent tout le temps, mais restent autour de 30 à 40 % pour la plupart des fermes. Même si nous supposons un facteur de capacité future de 60 %, cela nécessiterait quelque 23 GW d'éolien offshore.

Le Royaume-Uni dispose actuellement d'environ 14 GW d'éolien offshore et vise 50 GW d'éolien offshore d'ici 2030 (un objectif que les experts avertissent déjà que le Royaume-Uni est susceptible de manquer). Si le Royaume-Uni atteint son ambition de 10 GW d'hydrogène avec une production d'hydrogène vert, la production d'hydrogène consommerait environ 50 % de la capacité éolienne offshore.

Ce chiffre est incompatible avec l'objectif du Royaume-Uni de décarboniser l'ensemble du réseau électrique d'ici 2035, car il consommerait trop d'énergie nécessaire pour atteindre ce point final. De plus, un volume encore plus important d'infrastructures électriques sera nécessaire si l'éolien terrestre ou l'énergie solaire sont impliqués dans la production d'hydrogène vert, car ces sources d'électricité ont un facteur de capacité encore plus faible que l'éolien offshore.

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Le Royaume-Uni ne vise cependant pas à ce que la totalité des 10 GW provienne de l'hydrogène vert : la stratégie de sécurité énergétique du gouvernement stipule qu'un maximum de 50 % de la nouvelle capacité doit provenir de l'hydrogène bleu. Mais il existe de sérieux doutes quant à la capacité de l'hydrogène bleu à faire partie d'une stratégie énergétique véritablement à faible émission de carbone d'ici 2030. En effet, aucun projet d'hydrogène bleu n'existe à grande échelle aujourd'hui, tandis que les projets pilotes qui existent actuellement n'ont pas réussi à capturer plus de 50 % du dioxyde de carbone produit. La définition du Royaume-Uni d'« hydrogène à faible émission de carbone » équivaut à environ 75 % des émissions capturées ; mais pour que l'hydrogène bleu soit légitimement à faible teneur en carbone, bien plus de 90 % des émissions doivent être capturées.

L'analyse partagée avec Spotlight par Frederick Andre Wessel, du cabinet de conseil Rystad, montre que 5 GW de capacité d'hydrogène bleu pourraient produire 1,3 million de tonnes d'hydrogène par an. Pour que cela soit légitimement faible en carbone, il faudrait à son tour probablement plus de 10 millions de tonnes de CO2 à capturer, selon Wessel, ce qui équivaut à environ un quart du volume total de CO2 capturé dans le monde par le CSC en 2022.

Un rapport du Comité des sciences et de la technologie de la Chambre des communes a convenu que "la capture… et le stockage du carbone… ne sont actuellement pas déployés à grande échelle pour apporter une contribution matérielle à la réduction des émissions", ajoutant qu'il est "imprudent de supposer que l'hydrogène peut apporter une très grande contribution à la réduction des émissions de gaz à effet de serre au Royaume-Uni à court et moyen terme ».

Même si la technologie CSC s'améliore suffisamment, la viabilité commerciale de l'hydrogène bleu suscite des inquiétudes, compte tenu des prix élevés du gaz qui ont été déclenchés par l'invasion de l'Ukraine par la Russie. L'IEEFA a averti en mai dernier que le Royaume-Uni devrait reconsidérer ses projets d'hydrogène bleu compte tenu de cette réalité. En septembre, le gouvernement a également été averti que les prix de gros du gaz au Royaume-Uni resteraient probablement trois fois plus élevés qu'en 2021, jusqu'en 2027 au moins.

En réponse à cet article, un porte-parole du gouvernement a déclaré à Spotlight : "Un secteur de l'hydrogène à faible émission de carbone ici au Royaume-Uni sera essentiel pour assurer la sécurité énergétique, la croissance économique et nos ambitions nettes zéro.

"Le Royaume-Uni a une ambition de leader mondial pour 10 GW de capacité de production d'hydrogène à faible émission de carbone d'ici 2030, ce qui pourrait débloquer 12 000 emplois et 9 milliards de livres sterling d'investissements privés au cours de cette décennie."

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Compte tenu de l'inviabilité potentielle de l'hydrogène bleu et des vastes demandes en électricité de l'hydrogène vert, les experts avertissent que le gouvernement doit déterminer plus efficacement où l'hydrogène est vraiment l'option la plus rentable et la plus économe en énergie. Le gouvernement prévoit de produire de l'électricité et de chauffer les maisons à l'hydrogène, même si les experts préviennent que cela représente une utilisation inefficace de l'énergie.

"La conclusion claire est que nous devons utiliser l'hydrogène vert de manière stratégique, en veillant à ce qu'il soit déployé là où il est le plus nécessaire - et en évitant son utilisation lorsqu'il existe des voies plus efficaces vers le net zéro", m'a dit Juliet Phillips, du groupe de réflexion E3G. "Le chauffage en est un exemple clair : l'hydrogène vert pour le chauffage nécessiterait environ six fois plus d'énergie renouvelable que les pompes à chaleur."

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