Hydrogène propre : l’objectif de 1 $/kg en dix ans, une ambition réalisable ?

Une nouvelle analyse menée par des scientifiques américains a évalué les impacts des incitations économiques fédérales actuelles sur les technologies de production d’hydrogène bleu à grande échelle et a estimé les résultats attendus en termes de dépenses à long terme à mesure que ces voies de production évoluent.

Wanying Wu, doctorante à l’Université du Wyoming (UW), est l’auteure principale de cette recherche.

Lancée en 2021, l’initiative Energy Earthshots du Département de l’Énergie des États-Unis (DOE) vise à accélérer les solutions énergétiques propres, plus abondantes, abordables et fiables en réduisant le coût de production et de déploiement de l’hydrogène propre. L’objectif ambitieux du programme est de réduire les coûts de production de l’hydrogène de 80 % pour atteindre 1 dollar par kilogramme d’hydrogène en une décennie.

La nouvelle étude de l’UW estime les bénéfices économiques issus de l’expérience acquise grâce au déploiement de projets d’hydrogène bleu à grande échelle. Elle évalue à la fois le crédit d’impôt 45Q pour la séquestration du carbone et le crédit d’impôt 45V pour la production d’hydrogène propre, et compare le rôle économique de ces crédits dans la promotion de la production d’hydrogène bleu en vue de l’initiative Hydrogen Energy Earthshots.

“Actuellement, le coût de l’hydrogène est élevé, surtout lorsqu’il est produit à partir de sources renouvelables,” explique Haibo Zhai professeur au Collège d’ingénierie et de sciences physiques de l’UW.

“Cependant, l’hydrogène bleu — produit à partir de combustibles fossiles et associé à la séquestration du carbone — a le potentiel de réduire significativement les coûts de production, de diminuer substantiellement les émissions et de soutenir de nouvelles opportunités économiques en ligne avec les objectifs de l’initiative Energy Earthshots, à condition que les incitations fiscales et les financements pour les infrastructures restent disponibles pour les développeurs de technologies. Cette étude est un instantané important de notre position actuelle et de notre potentiel futur tout en construisant des systèmes d’hydrogène propre.”

Le principe est que plus les systèmes d’hydrogène bleu à grande échelle deviennent répandus et avancés, ou “expérimentés”, plus ils deviendront efficaces et abordables. Cependant, cela ne constitue qu’une partie du puzzle, selon le Pr. Zhai.

“Nous appliquons des courbes d’expérience pour estimer les coûts évolutifs de la production d’hydrogène bleu et pour examiner plus en détail l’effet économique des crédits d’impôt de la loi sur la réduction de l’inflation pour la séquestration du carbone et l’hydrogène propre,” explique-t-il.

“Nous avons conclu dans nos modèles que la capacité de production cumulative nécessaire pour que l’hydrogène bleu à base de gaz atteigne l’objectif de 1 $/kg H2 du DOE dépend fortement des crédits d’impôt, des prix du gaz naturel, des taux d’inflation, des incertitudes liées à la capture du carbone et des taux d’apprentissage.”

Malgré ces incertitudes, l’étude conclut que l’expérience acquise grâce au déploiement de projets d’hydrogène bleu sera utile pour réduire les coûts futurs de production d’hydrogène et restera compétitive en termes de coûts. De plus, associée à des incitations fiscales prolongées pour la séquestration du carbone, les coûts pourraient être encore réduits de manière significative.

“Je me sens privilégié d’avoir contribué à cette discussion importante aux côtés du Dr Zhai et de Mme Wu,” conclut Eugene Holubnyak, directeur du H2ERC.

“Le SER a eu la chance de recevoir le soutien de l’État du Wyoming pour explorer la faisabilité d’une nouvelle économie de l’hydrogène et mener des recherches importantes sur les méthodes de production d’hydrogène. Cette étude est un excellent exemple de ce soutien ayant un impact plus large au sein de la communauté scientifique et nous aidera à évaluer la voie la plus compétitive économiquement.”

Intitulée “Technological Evolution of Large-Scale Blue Hydrogen Production Toward the U.S. Hydrogen Energy Earthshot”, la recherche a été dirigée par Haibo Zhai, titulaire de la chaire Roy et Caryl Cline en ingénierie. L’étude est publiée dans le journal Nature Communications.

Article : « Technological evolution of large-scale blue hydrogen production toward the U.S. Hydrogen Energy Earthshot » – DOI: 10.1038/s41467-024-50090-w