Un record mondial : 50 % d’hydrogène utilisé dans une turbine à gaz pour réduire les émissions

Dans une usine située à quelques kilomètres seulement du centre d’Atlanta, un essai industriel pourrait marquer un jalon décisif dans la transition énergétique. Georgia Power et Mitsubishi Power ont annoncé avoir réussi à tester un mélange contenant 50 % d’hydrogène et 50 % de gaz naturel sur une turbine à gaz M501GAC, réduisant ainsi les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) de 22 % par rapport à l’utilisation exclusive du gaz naturel. Leur projet, mené sur plusieurs semaines entre mai et juin, a précédé des essais graduels oscillant entre 5 % et 50 % d’hydrogène, permettant de valider la compatibilité technique et environnementale de ce combustible alternatif.

L’expérience, réalisée sur plusieurs semaines entre mai et juin, a précédé des essais graduels oscillant entre 5 % et 50 % d’hydrogène, permettant de valider la compatibilité technique et environnementale de ce combustible alternatif. La turbine concernée, convertie en 2023 d’un système de refroidissement à vapeur vers un refroidissement à air, intègre désormais une technologie de combustion de série J, éprouvée pour sa capacité à co-utiliser des proportions élevées d’hydrogène. Cette modernisation, souligne Mitsubishi Power, améliore non seulement l’efficacité énergétique, mais aussi la flexibilité opérationnelle, avec des temps de démarrage raccourcis, une capacité accrue de modulation de la production et des coûts d’entretien réduits.

Pour Georgia Power, filiale majoritaire du groupe Southern Company, cette réussite s’inscrit dans une stratégie plus large de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Depuis 2007, l’entreprise a déjà diminué ses émissions de CO₂ de plus de 60 %, grâce à une modernisation progressive de son parc de production. L’usine McDonough-Atkinson, en service depuis plus de 80 ans, avait déjà été convertie entièrement au gaz naturel en 2012, puis agrandie pour alimenter jusqu’à 1,7 million de foyers. Aujourd’hui équipée de six turbines M501G et M501GAC, associées à trois turbines à vapeur en configuration combinée 2-sur-1, elle symbolise une infrastructure hybride où tradition et innovation se conjuguent.

« Le gaz naturel reste un pilier central de notre mix électrique, garantissant souplesse, puissance de base et réactivité face à la demande croissante », a déclaré Rick Anderson, vice-président senior et responsable de la production chez Georgia Power. « Ces essais pionniers démontrent notre engagement à fournir une énergie fiable et abordable tout en réduisant notre empreinte carbone. Les investissements actuels dans nos installations et le réseau électrique profiteront aux générations futures », a-t-il ajouté, soulignant la collaboration avec Mitsubishi Power, partenaire clé de ce projet.

La phase test actuelle, supervisée par Mitsubishi Power en tant que maître d’œuvre, a mobilisé des experts en logistique énergétique, notamment Certarus pour la fourniture d’hydrogène. Mark Bissonnette, directeur opérationnel de la division Power Generation aux États-Unis, a souligné l’importance de cette étape : « En repoussant les limites de notre technologie, nous avons démontré qu’un mélange à 50 % d’hydrogène est réalisable dans des turbines de grande capacité. C’est une étape concrète vers une production décarbonée ».

Au-delà des performances techniques, ce projet illustre les défis complexes liés à l’intégration de l’hydrogène dans les réseaux électriques. Si le gaz naturel représente encore 40 % de la production annuelle de Georgia Power, la compagnie explore activement des solutions pour diversifier son bouquet énergétique. Approuvée par la Commission des services publics de Géorgie (PSC), la construction de trois nouvelles turbines à cycle simple sur le site de Plant Yates, capables d’utiliser jusqu’à 30 % d’hydrogène, devrait débuter prochainement. Par ailleurs, des projets d’extension du parc existant, comme les dix turbines à gaz de Plant McIntosh, visent à ajouter 268 mégawatts supplémentaires d’ici 2025, renforçant la résilience du réseau face à la demande exponentielle.

Ces initiatives s’inscrivent dans un contexte où les énergies renouvelables, notamment le solaire, gagnent progressivement du terrain. Georgia Power prévoit ainsi d’augmenter sa capacité solaire de 2 000 mégawatts d’ici 2026, tout en maintenant un équilibre entre stabilité du réseau et réduction des émissions. « L’hydrogène n’est pas une solution miracle, mais un levier parmi d’autres », rappelle la direction, qui mise sur une approche progressive plutôt que disruptive.

Le succès de McDonough-Atkinson ouvre cependant des perspectives concrètes. Selon les calculs des ingénieurs, si toutes les turbines à gaz du parc de Georgia Power adoptaient un mélange similaire, les réductions annuelles de CO₂ pourraient atteindre plusieurs millions de tonnes. Un chiffre symbolique, mais aussi un signal fort adressé aux régulateurs et aux industriels engagés dans la lutte contre le changement climatique.

En conclusion, cette démonstration de faisabilité marque un point d’inflexion. Elle prouve que la décarbonation du secteur électrique peut s’appuyer sur des technologies évolutives, plutôt que sur des ruptures radicales. Pour Rick Anderson, « l’avenir de l’énergie réside dans la combinaison de solutions éprouvées et d’innovations audacieuses ».

Source : Mitsubishi Power