L’hydrogène “deux fois plus puissant qu’un gaz à effet de serre”, selon une étude du gouvernement britannique

Une étude publiée vendredi par le ministère britannique des Affaires, de l’Énergie et de la Stratégie industrielle (BEIS) a révélé que l’hydrogène est un gaz à effet de serre deux fois plus puissant qu’on ne le pensait auparavant.

Le rapport de 75 pages, Implications atmosphériques d’une utilisation accrue d’hydrogèneexplique que Hdeux est un gaz à effet de serre indirect, qui réagit avec d’autres gaz à effet de serre dans l’atmosphère pour augmenter leur potentiel de réchauffement global (PRG).

“Alors que les changements induits par l’hydrogène dans le méthane et l’ozone dans la troposphère [the lowest layer of the atmosphere] ont été considérés précédemment, nous avons également considéré, pour la première fois, des changements jusque-là ignorés dans la stratosphère [that is, in the second-lowest layer of the atmosphere] la vapeur d’eau et l’ozone stratosphérique dans nos calculs du GWP de l’hydrogène », expliquent les auteurs, des scientifiques du National Center for Atmospheric Sciences et des universités de Cambridge et de Reading.

« Nous estimons le GWP(100) de l’hydrogène [that is, over a 100-year period] être 11 ± 5 ; une valeur plus de 100% supérieure aux calculs publiés précédemment.

En d’autres termes, l’étude indique que le chiffre du GWP se situe entre 6 et 16, 11 étant la moyenne – alors que le GWP du COdeux est une. Une précédente étude de 2001, fréquemment citée depuis, évaluait le GWP de l’hydrogène à 5,8.

Le rapport, qui a été commandé par BEIS, poursuit : « La majorité de l’incertitude dans le GWP provient de l’incertitude concernant le bilan naturel de l’hydrogène atmosphérique, où l’ampleur du puits d’hydrogène dans le sol est le facteur le plus incertain. Des travaux futurs sont nécessaires pour résoudre ces incertitudes atmosphériques.

L’article continue sous l’avertissement

Tout cela signifie que les fuites des conduites d’hydrogène et des équipements doivent être réduites au minimum.

“Toute fuite de Hdeux entraînera un réchauffement climatique indirect, compensant les réductions d’émissions de gaz à effet de serre résultant du passage des combustibles fossiles à l’Hdeux», précise l’étude.

L’hydrogène est une molécule beaucoup plus petite que le méthane, il fuirait donc beaucoup plus facilement des pipelines de gaz naturel existants s’ils étaient utilisés pour transporter Hdeuxnotamment autour des joints et s’ils sont en fer plutôt qu’en polyéthylène ou en cuivre.

“La fuite d’hydrogène dans l’atmosphère pendant la production, le stockage, la distribution et l’utilisation compensera partiellement certains des avantages d’une économie basée sur l’hydrogène”, explique l’étude.

“La minimisation des fuites doit être une priorité si l’hydrogène est adopté comme source d’énergie majeure.”

Le rapport ne prend pas en compte le GWP de la production d’hydrogène, seul l’impact de Hdeux libéré dans l’atmosphère.

Une deuxième étude, également publiée vendredi par BEIS, définit les fuites d’hydrogène attendues de la production, du transport, du stockage et des utilisations finales de Hdeux.

Le rapport, Émissions fugitives d’hydrogène dans une future économie de l’hydrogènedéclare qu’avec une confiance de 99%, la production d’électrolyse de Hdeux se traduirait par 9,2% de l’hydrogène produit qui se retrouverait dans l’atmosphère par «ventilation et purge», mais cela tomberait à 0,52% «avec recombinaison complète de l’hydrogène provenant de la purge et de la ventilation croisée».

L’étude, commandée par BEIS et rédigée par Frazer-Nash Consultancy, indique que le pire contrevenant pour Hdeux Les fuites seraient le transport par citerne d’hydrogène liquide, avec 13,2 % de sa cargaison fuyant dans l’air, suivi du stockage de gaz comprimé en surface (6,52 %), des piles à combustible (2,64 %) et des stations de ravitaillement (0,89 %). Toutes les autres productions, transports, stockages et utilisations de l’hydrogène connaîtraient des fuites inférieures à 0,53 %).

Les rapports complets sont disponibles ici et ici.

Une étude calcule les économies d’émissions, mais sur la base d’un scénario douteux

La première étude présente des calculs d’émissions d’hydrogène basés sur des taux de fuite de 1 à 10 %, mais utilise un scénario dans lequel tous les combustibles fossiles utilisés pour le chauffage et la cuisson dans les bâtiments sont aujourd’hui remplacés par de l’hydrogène pur.

« Dans notre scénario illustratif de la future économie mondiale de l’hydrogène, nous estimons les émissions supplémentaires de H2 entre 9 et 95 Tg [million tonnes] par an [from leakage rates of 1-10%]. En utilisant un H2 GWP(100) de 11, cela équivaut à… des émissions de dioxyde de carbone d’environ 100 et 1 050 Tg par an, respectivement.

Ce scénario repose sur un monde improbable dans lequel « 100 % de la consommation énergétique finale des énergies fossiles dans le secteur des bâtiments passe en H2, ainsi que 50 % de la consommation énergétique finale des énergies fossiles dans le secteur des transports et 10 % de la consommation énergétique finale des combustibles fossiles dans le secteur de la production d’électricité ».

Au moins 16 études indépendantes ont montré que les pompes à chaleur sont une bien meilleure alternative à l’hydrogène lorsqu’il s’agit de chauffer les maisons.

Le rapport ajoute que le remplacement par H2 des combustibles fossiles, dans ce scénario irréaliste, conduirait à une réduction prévue des GES d’environ 26 milliards de tonnes par an, avec une réduction supplémentaire d’environ 1,2 milliard de tonnes par an en raison de la réduction des émissions de méthane.

“Par conséquent, dans ce scénario mondial, l’augmentation des émissions équivalentes de CO2 sur la base d’un taux de fuite de 1 % et 10 % de H2 compense environ 0,4 et 4 % des réductions totales d’émissions équivalentes de CO2 respectivement.”