L’hydrogène moléculaire H2 (qui n’existe pratiquement pas dans la nature mais dont l’énergie de combustion est 3 fois supérieure à un litre d’essence) est considéré comme un possible vecteur d’énergie, notamment pour la valorisation des énergies renouvelables non émettrices de CO2. Encore faut-il que l’on sache le produire, le transporter et le stocker proprement. C’est à cela que ce cours tente de répondre en donnant une vue panoramique des procédés de production/transport et stockage en termes de principe et de maturité technologique afin de mieux mettre en exergue les difficultés et les enjeux associés.
L’hydrogène est produit à partir de sources hydrogénées abondantes sur terre, telles les carburants fossiles, la biomasse et l’eau, à hauteur de 40 % à partir du gaz naturel, 30 % à partir du pétrole, 18 % à partir du charbon et 4 % à partir de l’électrolyse de l’eau. Il sera noté que la production de H2 à partir des énergies fossiles via des procédés de vapo-reformage ou d’oxydation partielle, bien que conduisant à des rendements de 60 à 70 %, est associée à des émissions massives de CO2. Il en est de même de la transformation thermochimique de la biomasse pour la production H2. En revanche, pour des rendements identiques, la production de H2 à partir de l’eau est moins polluante, à une condition près : que l’électricité primaire utilisée soit propre (c’est-à-dire venant de centrales nucléaires et non thermiques). Il n’en demeure pas moins que c’est l’obtention de H2 à partir de H2O via la photo-électrolyse ou la photosynthèse, voire même la photosynthèse artificielle, qui est la plus attrayante dans le cadre du développement durable. Cependant, dans ce cas, les rendements sont encore trop faibles, ce qui justifie l’intensité des recherches actuelles dans ces domaines.
