Hydrogène : L’Italie et la transition verte

Par Abdessamad El Jaouzi

Avec quelles perspectives et avec quelle stratégie l’Italie entend-elle se positionner pour intercepter les opportunités offertes par l’hydrogène vert dans la transition vers des sources propres ?

Cela a été discuté lors du forum numérique dédié à l’hydrogène lancé mardi dernier par le journal Sole 24 Ore. Une journée à laquelle ont pris part les principaux acteurs des industries les plus importantes du secteur de l’énergie, pour faire le point sur l’impact de l’hydrogène vert, question très d’actualité sur laquelle de nombreux pays ont commencé à miser.

Travailler ensemble plus efficacement pour réduire les émissions de CO2 et accélérer la dynamique d’énergie propre dans le mix énergétique est la voie obligatoire pour atteindre des objectifs internationaux communs. Et hier encore, les principaux leaders internationaux de l’énergie et du climat du monde entier se sont réunis pour en discuter lors du Sommet IEA-COP26 Net Zero.

La communauté européenne a établi une feuille de route prioritaire et très ambitieuse de décarbonisation (sans carbone d’ici 2050), avec des engagements intermédiaires à court terme à atteindre en 2030 et l’hydrogène produit à partir de sources renouvelables est également fondamental en vertu du budget important prévu par le Recovery Fund destiné à guider l’Europe vers un développement vert, en particulier dans des secteurs complexes tels que l’industrie, les transports, l’aviation et la construction (communément appelés secteurs «hard-to-abate»).

Cela a également été souligné par le ministre de la Transition écologique italien, Roberto Cingolani, à l’ouverture du Forum :

La stratégie sur l’hydrogène et la transition énergétique, Perspectives et opportunités pour une Italie verte. L’hydrogène est certainement un sujet digne d’une grande attention et, en tant que vecteur d’énergie propre en perspective, c’est l’une des grandes solutions. Il existe une tendance internationale dont il n’est pas possible de rester à l’écart et il faut avoir l’ambition d’être un pays qui mène la transition écologique.

Actuellement, produire de l’hydrogène vert coûte trop cher mais, avec les conditions et la technologie, il peut devenir le principal vecteur. On parle d’hydrogène vert et d’hydrogène bleu. À ce jour, l’hydrogène vert coûte près de trois fois celui de l’hydrogène bleu, produit à partir de combustibles fossiles mais en combinaison avec la technologie controversée carbon capture and storage (Ccs).

Plusieurs milliards sont nécessaires sur la période de cinq ans et à ce moment, cette technologie doit être consolidée et avoir des prix abordables et compétitifs, nous devons donc préparer cette transition le plus rapidement possible et avec une stratégie adaptative.

Tout le monde s’accorde sur la nécessité de créer un marché de la demande de manière intelligente. En particulier, le transport par roues lourdes, les trains et le secteur naval sont d’excellents candidats pour l’utilisation de cette technologie, mais il est nécessaire de préparer les infrastructures nécessaires à partir d’un réseau dédié avec des stations de ravitaillement.

Le défi n’est pas seulement technologique mais aussi bureaucratique. Le ministre réaffirme les orientations du Fonds de relance et souligne la nécessité de surmonter la criticité des autorisations qui risquent de nuire à la mise en œuvre des projets. « Nous avons besoin de règles qui s’appliquent dans toutes les situations, à la fois d’urgence et normales, et nous avons besoin d’une action décisive à la fois sur les appels d’offres et sur la chaîne des permis. »

A long terme, à l’horizon 2050, l’hydrogène peut donc soutenir l’effort de décarbonation notamment dans les secteurs à procédés de production énergivores ou dans l’aviation. Alors qu’à court terme, d’ici 2030, il deviendra progressivement compétitif dans des applications telles que la chimie, la mobilité, le raffinage du pétrole, permettant ainsi le développement d’un écosystème national de l’hydrogène. De plus, le mélange d’hydrogène dans le réseau de gaz peut être utilisé pour anticiper et stimuler la croissance du marché de l’hydrogène.

L’Europe croit fermement en cette technologie et a déjà misé sur l’hydrogène non seulement en termes de défi technologique, mais aussi pour positionner l’UE encore plus en termes de leadership mondial dans la transition écologique. Laura A. Villani, directrice générale et associée du groupe de conseil Boston, fait le point sur la situation européenne et rappelle que les objectifs fixés sont de 13 à 14% de la consommation finale à couvrir par l’hydrogène d’ici 2050 avec des investissements d’environ 300 milliards et une production de 40 GW d’électrolyse d’ici 2030.

De nombreux pays européens ont déjà emprunté cette voie. «L’Allemagne et la France ont commencé à allouer les prêts, qui représentent l’étape 0 pour démarrer cette chaîne d’approvisionnement et, de plus, ils définissent un cadre réglementaire pour soutenir ces prêts», explique le PDG Villani. L’influence de la politique réglementaire européenne est un autre aspect à souligner, puisque «ces deux pays lancent des projets communs de grande envergure».

L’hydrogène vert reste une technologie très complexe, notamment dans les transports, et coûteuse. Le PDG d’Enel, Francesco Starace, le rappelle : « la meilleure utilisation de l’hydrogène est celle qui tient compte de son contenu énergétique élevé. Pour produire 1 kg d’hydrogène par électrolyse, il faut 50 kWh d’électricité. C’est un vecteur énergétique qui doit d’abord être utilisé notamment dans les secteurs les plus difficiles comme la chimie, la production d’engrais, pour décarboner la production d’acier et de ciment ».

Pour la production d’électricité, ce n’est pas rentable, explique M. Starace : « Il serait absurde de produire de l’hydrogène à partir d’électricité, puis à nouveau de produire de l’électricité à partir d’hydrogène, ainsi que de l’utiliser pour le chauffage ». Alors qu’en ce qui concerne le facteur de transport, pour le PDG M. Starace, les règles sont dictées par la nature physique de la molécule d’hydrogène qui « a une incroyable capacité à pénétrer et à traverser la plupart des métaux, elle est difficile à transporter car elle nécessite une énergie élevée pour être compressé, en plus d’être coûteuse. C’est la principale raison pour laquelle l’hydrogène est produit au même endroit où il est consommé ».

Enel investit beaucoup dans les électrolyseurs et pour M. Starace «l’Europe a encore beaucoup à dire dans ce domaine. Pour le moment, les électrolyseurs sont un produit de niche, mais en revanche, les premiers panneaux solaires ont été créés pour des applications de niche sur les satellites. Aujourd’hui, ils sont utilisés dans presque tous les secteurs énergétiques. Il y a des conditions préalables pour que cela se produise également pour les électrolyseurs et, en termes de coûts, ils peuvent devenir une technologie courante. Avec d’autres, nous essayons de pousser l’industrialisation et l’innovation dans ce secteur pour faire tomber la barrière des coûts ».

Autre point de vue du PDG d’Eni, Claudio Descalzi, qui rappelle qu’aujourd’hui le monde de l’électricité est toujours dominé à 37% par le charbon, suivi du gaz, avec 23-24% et enfin les énergies renouvelables qui progressent vers 13%.

Comme l’explique M. Desalzi, il n’y a pas de concurrence entre l’hydrogène bleu ou vert (selon les différentes technologies utilisées, que ce soit de l’extraction de combustibles fossiles ou de sources renouvelables), mais il faut faire face à la demande et aux coûts et créer les conditions nécessaires futures pour atteindre ces objectifs.

Avoir de nouveaux vecteurs énergétiques devient une nécessité dans le mix énergétique. L’hydrogène est un vecteur rare mais il peut apporter de grandes solutions au domaine industriel et à la mobilité. Nous sommes déjà les premiers producteurs et utilisateurs d’hydrogène, également dans le système électrique, avec pour objectif principal de décarboner nos usines. À l’horizon 2050, nous voyons qu’il y aura un quadruplement de la production d’hydrogène. 43% seront de l’hydrogène bleu et 48% seront verts.

Pour le PDG de Snam, Marco Alverà, il est nécessaire de faire des choix ciblés et intelligents dans ce secteur : «Attention à ne pas investir dans des choix infrastructurels qui risquent de devenir obsolètes à l’avenir. L’hydrogène a l’avantage d’être polyvalent et de pouvoir utiliser les infrastructures existantes en se diversifiant selon les technologies ».

L’électricité, comme indiqué par Irena, couvrira environ 50% des besoins énergétiques (à partir de 20%), tandis que pour le reste (aujourd’hui 80%) qui a le charbon, le pétrole et le gaz comme source qui ne peut pas être électrifiée, l’hydrogène vert et bleu peut jouer un rôle stratégique.

À ce jour, plus de 70 milliards de mètres cubes de gaz naturel circulent dans le réseau de transport et de distribution de l’Italie, avec des émissions de dioxyde de carbone allant jusqu’à ~ 160 Mton. La stratégie doit trouver, à court terme, son débouché dans l’hydrogène «bleu». Le mélange d’hydrogène bas carbone dans le réseau peut être une méthode efficace pour contribuer aux objectifs de décarbonisation et stimuler le marché de l’hydrogène tout en investissant dans le développement de la chaîne de production et de distribution. Dans le cas de l’hydrogène vert, la surgénération à partir de sources renouvelables peut être exploitée pour produire l’hydrogène à mélanger à moindre coût.

Dans certains pays européens (par exemple l’Allemagne), les trains de voyageurs à hydrogène sont déjà pleinement opérationnels et utilisés régulièrement par les voyageurs. Au Royaume-Uni et en France, des propositions ont été faites pour remplacer complètement les trains diesel par des trains à hydrogène dans les vingt prochaines années pour les déplacements de tronçons difficiles à électrifier.

«Tout ce qui peut être fait en Italie et en Europe doit être fait, mais nous devons aussi regarder le contexte international, et l’Allemagne est un exemple à regarder», explique M. Alverà. «Nous avons un avantage géographique et infrastructurel important grâce à un réseau interconnecté avec l’Afrique du Nord et le Moyen-Orient, et nous avons également un avantage technologique avec des entreprises d’excellence. Nous avons investi dans De Nora, leader mondial des composants pour électrolyseurs : tout cela peut nous permettre de développer un partenariat avec l’Afrique du Nord et de devenir une plaque tournante pour l’exportation d’hydrogène vers l’Europe ».

Il y a des perspectives de développement de l’hydrogène, mais il faut investir dans la chaîne d’électrolyse, atteindre des prix compétitifs et créer la demande.