En 2022, la production mondiale d’hydrogène a dépassé les 90 millions de tonnes, presque exclusivement à partir de sources fossiles. L’Union européenne prévoit de porter à 20 millions de tonnes sa consommation annuelle d’hydrogène propre d’ici 2030, un objectif qui implique une transformation profonde des chaînes de valeur industrielles et énergétiques.
Les milliards investis ne suffisent pas à faire baisser la facture : produire de l’hydrogène bas-carbone coûte encore nettement plus cher que les carburants classiques. Les réseaux de transport et de stockage, eux, avancent à petits pas. Pendant ce temps, l’industrie s’équipe progressivement, la mobilité hésite, et l’adoption s’étire selon les secteurs.
L’hydrogène : de quoi parle-t-on vraiment ?
Invisible à l’œil, sans odeur, omniprésent dans la matière, l’hydrogène ne fait pas de miracle. Il s’impose néanmoins comme vecteur énergétique incontournable dans la quête de transition énergétique et de décarbonation. Mais concrètement, de quoi s’agit-il ? L’hydrogène, l’atome le plus léger, ne se balade jamais seul dans la nature : il s’associe à d’autres éléments. Pour le récupérer, il faut donc des procédés industriels, de la purification, de la compression.
La réalité, c’est que l’hydrogène carburant fait déjà tourner des pans entiers de notre économie. Dans l’industrie, il intervient dans la fabrication de l’acier, de l’ammoniac, du méthanol, ou dans les raffineries. Il occupe aussi une place grandissante dans le transport : trains, bus, camions, navires et, en phase d’expérimentation, avions. Pour les transports lourds ou les segments ferroviaires et maritimes, l’hydrogène prend le relais là où les batteries atteignent leurs limites.
Voici quelques secteurs où l’hydrogène s’impose ou s’expérimente :
- Industrie de l’acier et chimique
- Transports routiers, ferroviaires, maritimes, aériens
- Stockage d’électricité renouvelable
Mais l’hydrogène ne se limite pas à la mobilité. Il joue aussi un rôle clé dans le stockage de l’électricité renouvelable : une façon d’emmagasiner le surplus d’énergie issu du vent ou du soleil, pour le restituer au moment où on en a vraiment besoin. Cette capacité à amortir les fluctuations des énergies renouvelables séduit de nombreux acteurs du secteur électrique.
Ce qui intrigue avec l’hydrogène, c’est justement sa polyvalence : carburant, matière première, solution de stockage. Peut-il, à ce titre, transformer durablement nos modes de production, de déplacement, d’alimentation énergétique et accélérer le recul des énergies fossiles ? La question reste vive.
Panorama des différents types d’hydrogène et de leurs spécificités
La production d’hydrogène ne suit pas une route unique. Quatre grandes filières dominent la scène : vert, bleu, gris, turquoise. Chaque méthode a ses procédés, son impact environnemental et ses ambitions en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
L’hydrogène vert attire tous les regards. Il provient de l’électrolyse de l’eau alimentée par des énergies renouvelables. Résultat : aucune émission de CO2. Les électrolyseurs, nourris par l’éolien ou le solaire, dissocient l’eau en oxygène et hydrogène. Cette source, attendue pour décarboner industrie et mobilité, reste cependant onéreuse à grande échelle.
De son côté, l’hydrogène gris est issu du gaz naturel par vaporeformage, sans captage du CO2. Il génère donc des émissions importantes et domine encore le marché. L’hydrogène bleu reprend ce process, mais capte et stocke le carbone : un progrès, sans être irréprochable. Quant à l’hydrogène turquoise, il s’appuie sur la pyrolyse du méthane pour transformer le carbone en solide, ce qui simplifie son stockage. Encore au stade expérimental, cette voie suscite l’intérêt pour son faible contenu carbone.
La teneur carbone de l’hydrogène dépend aujourd’hui de choix politiques et industriels. L’enjeu : guider la filière vers des solutions à faible impact, en s’appuyant sur le progrès technique et la disponibilité croissante d’énergies renouvelables.
Quels sont les atouts et les défis de l’hydrogène comme carburant alternatif ?
L’hydrogène occupe une place de choix dans les débats sur la transition énergétique, vanté pour sa polyvalence et sa capacité à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Utilisé comme carburant dans les piles à combustible, il fait déjà rouler certains véhicules électriques, camions, trains ou navires. Son point fort : il ne rejette que de la vapeur d’eau, aucune émission directe de CO2. Il permet aussi d’absorber les surplus d’électricité renouvelable et de les restituer lors des pics de consommation.
Mais l’élargissement de l’usage du carburant hydrogène se heurte à des obstacles. Le coût de production du gaz, surtout s’il est vert, reste élevé. La filière dépend toujours d’un accès massif à l’électricité renouvelable, sans quoi la promesse d’une énergie à faible teneur carbone s’évanouit. Le stockage et la distribution posent aussi des défis techniques : infrastructures rares, transport sous pression, pertes lors des conversions…
Principaux défis à relever
Voici les principaux obstacles à surmonter pour que l’hydrogène tienne toutes ses promesses :
- Faire baisser le prix de l’hydrogène renouvelable
- Déployer un maillage fiable et dense de stations de ravitaillement
- Garantir la sécurité du stockage d’hydrogène à grande échelle
- S’assurer de la disponibilité d’électricité renouvelable, sans priver d’autres secteurs prioritaires
La filière doit aussi composer avec la montée en puissance des véhicules électriques à batterie et des e-fuels. Pourtant, dans les secteurs complexes à électrifier, camions, trains non électrifiés, transport maritime ou aérien, l’hydrogène garde une carte à jouer, grâce à sa densité énergétique et sa capacité d’adaptation.
Initiatives et applications concrètes : où en est l’hydrogène aujourd’hui dans le monde et en Europe ?
Fini le temps où l’hydrogène se résumait à quelques prototypes ou effets d’annonce. Les projets pilotes et industriels se multiplient, encouragés par la Commission européenne et l’alliance européenne pour l’hydrogène propre. Le Pacte vert engage les États membres à viser la neutralité carbone d’ici 2050. La stratégie hydrogène de l’UE articule la filière autour de trois priorités : produire, distribuer, et développer les usages industriels.
En France, le mouvement s’accélère avec des avancées tangibles. La SNCF investit dans les trains à hydrogène Coradia d’Alstom. Des régions comme l’Occitanie ou la Corse adaptent peu à peu leurs réseaux ferroviaires et maritimes. Air Liquide, Engie ou MacPhy construisent des sites de production d’hydrogène vert pour transformer l’industrie et décarboner les transports lourds.
Côté entreprises privées, HyTrucks vise à mettre en circulation un millier de camions à hydrogène, adossés à un réseau de stations de recharge. Des programmes comme H2Haul ou HYFLEXPOWER testent la pile à combustible dans la logistique et la production électrique. Sur mer, Energy Observer, CMA CGM et NepTech prouvent qu’une propulsion hydrogène devient réaliste pour la navigation.
L’Europe investit massivement dans la recherche via FCH JU et Horizon 2020. En France, l’objectif est fixé à mille stations de recharge d’ici 2030. Ces initiatives structurent une filière où l’hydrogène, carburant aux multiples visages, s’installe au cœur de la stratégie industrielle et climatique. L’aventure ne fait que commencer : l’hydrogène pourrait bien rebattre les cartes de l’énergie, pour peu que la volonté politique et l’innovation tiennent la distance.