Hydrogène : le guide pour décoder les couleurs

Le changement climatique causé par l’impact des activités humaines sur l’écosystème est devenu préoccupant. En raison de la pollution, de nouveaux moyens de survivre sur Terre sans renoncer au confort sont recherchés. La réduction considérable de l’émission des gaz à effet de serre dans l’atmosphère est à l’ordre du jour.

La majeure partie de l’énergie utilisée par l’Homme provient malheureusement encore des combustibles fossiles. Ces derniers brûlent et libèrent dans l’atmosphère une énorme quantité de gaz à effet de serre hautement polluants.

Il existe cependant des alternatives et l’hydrogène en est une. Diverses catégories d’hydrogène diffèrent les unes des autres. SirEnergies vous les présente.

À quoi renvoient les couleurs de l’hydrogène ?

Lorsqu’on parle de combustibles, on a souvent tendance à penser aux combustibles fossiles, qui sont encore les plus utilisés, malgré leur impact dévastateur sur l’atmosphère. Il existe pourtant un carburant propre qui peut avoir un impact minime sur l’écosystème : il s’agit de l’hydrogène.

Il existe de nombreuses façons d’extraire et d’utiliser l’hydrogène comme carburant, mais toutes n’ont pas un impact nul. Chacune de ces méthodes a été symboliquement associée à une couleur pour les rendre plus facilement reconnaissables. En effet, l’hydrogène n’a pas de couleur : c’est un élément transparent et invisible à l’état gazeux.

Le jargon propose toutefois un attribut de couleur aux différents types d’hydrogène. Cela dépend de la manière dont l’hydrogène est extrait des molécules dans lesquelles il est combiné et de son impact environnemental.

Tableau comparatif des types d’hydrogène - Source : Sirenergies

Les principales couleurs de l’hydrogène

Les couleurs de l’hydrogène dépendent de son processus d’extraction et de son impact sur l’environnement. Les principales couleurs de l’hydrogène sont le bleu, le vert et le gris, mais il en existe d’autres.

L’hydrogène vert

L’électrolyse est le procédé utilisé pour obtenir de l’hydrogène vert. Cette méthode utilise le courant électrique pour séparer l’hydrogène de l’oxygène dans l’eau. L’hydrogène vert est obtenu à partir de sources renouvelables qui n’émettent pas de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Il s’agit de la meilleure solution d’un point de vue environnemental. L’électricité provenant de sources d’énergie renouvelable telles que les centrales hydroélectriques, les parcs éoliens et les centrales photovoltaïques est utilisée pour électrolyser l’eau.

L’hydrogène vert n’existe pas dans la nature et doit donc être produit à partir de certaines sources d’énergie. Son obtention entraînera une véritable révolution en permettant une décarbonisation toujours plus grande de l’utilisation des machines, dans l’industrie et les transports.

Voici quelques-uns des avantages de l’hydrogène vert :

• 100 % durable : l’hydrogène vert n’émet aucun gaz polluant lors de sa combustion ou de sa production,
• Stockable : l’hydrogène est facile à stocker, ce qui permet de l’utiliser ultérieurement à d’autres fins,
• Polyvalent : ce carburant propre peut être converti en électricité ou en gaz synthétique et utilisé à des fins commerciales, domestiques, industrielles ou de mobilité,
• Transportable : il peut être mélangé au gaz naturel dans des proportions allant jusqu’à 20 % et circuler dans les mêmes canalisations et infrastructures gazières. Contrairement aux batteries, l’hydrogène peut être produit à partir d’un excédent d’énergie renouvelable. Il peut également être stocké en grandes quantités pendant une longue période.

La viabilité de l’hydrogène vert suscite toutefois quelques interrogations en raison de son coût de production élevé.

L’hydrogène gris

Il s’agit de l’hydrogène produit à partir de matières premières riches en hydrocarbures, telles que le gaz méthane, le charbon ou d’autres combustibles fossiles. En particulier, l’hydrogène gris est produit à partir de gaz naturel en utilisant la technique du reformage à la vapeur.

Aujourd’hui, il tend à être de moins en moins utilisé. La raison à cela est que son processus de production n’implique pas de capter les émissions ou d’utiliser des énergies renouvelables.

On parle d’hydrogène gris, car le dioxyde de carbone est libéré dans l’atmosphère pendant le processus de reformage à la vapeur. Ce type d’hydrogène contribue ainsi au problème du réchauffement climatique. En effet, pour produire une tonne d’hydrogène gris, environ 9 tonnes de CO₂ sont émises.

L’hydrogène bleu

L’hydrogène bleu est similaire à certains égards à l’hydrogène gris, car il est basé sur les mêmes processus de reformage que le gaz naturel. Dans ce cas, le processus de production est cependant complété par des systèmes de captage et de stockage du CO₂ généré au cours du processus. Ce CO₂, qui est polluant, est capté afin qu’il n’atteigne pas l’atmosphère et peut également être utilisé à d’autres fins.

L’hydrogène bleu est censé être une alternative respectueuse de l’environnement, il est produit de manière détournée à partir de méthane. Il est ainsi possible de brûler des sources d’énergie fossiles sans que du CO₂ ne soit rejeté dans l’atmosphère.

Les autres couleurs d’hydrogène

En plus de ces trois couleurs principales, il en existe d’autres qui désignent l’hydrogène selon sa production. Lié au gris, l’hydrogène noir est également produit avec des combustibles fossiles et engendre des émissions polluantes. Un autre type d’hydrogène est l’hydrogène brun qui utilise du lignite (charbon brun) au lieu du gaz naturel.

Il existe également l’hydrogène turquoise, entre le bleu et le vert, grâce aux faibles émissions obtenues dans le processus de pyrolyse. Le chauffage du gaz naturel ou du méthane à haute température et sans oxygène produit de l’hydrogène sous forme de gaz et du carbone sous forme solide.

L’hydrogène blanc est celui que l’on trouve dans la nature, dans des gisements souterrains. Il pourrait être extrait par fracturation, bien qu’il n’y ait pas de stratégie d’exploitation viable à l’heure actuelle.

Il existe d’autres variantes moins connues comme l’hydrogène rose, obtenu par l’énergie nucléaire grâce au processus d’électrolyse. L’hydrogène jaune désigne enfin le combustible obtenu par électrolyse en utilisant l’énergie solaire.

L’hydrogène présente ainsi de nombreux avantages. Il peut être utilisé comme source d’énergie et comme matière première. Il est inodore et non toxique, possède une densité énergétique élevée par rapport à sa masse, se transporte et se stocke facilement.

Tout cela fait de l’hydrogène un espoir pour une transformation climatiquement neutre. Ces nombreux avantages sont contrebalancés par un inconvénient majeur. L’hydrogène sous forme pure n’existe pratiquement pas dans la nature. Cela signifie qu’il doit être obtenu à partir de composés chimiques en utilisant de l’énergie.