Investir dans l’hydrogène : ce qu’il faut savoir

Thematics 8 novembre 20237 MIN DE LECTURE

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L’hydrogène est souvent décrit comme le « couteau suisse » de l’énergie, la « solution miracle » pour la décarbonation de l’économie et l’intérêt qu’il suscite prend de l’ampleur. C’est le cas plus particulièrement de l’hydrogène dit « vert », considéré comme la catégorie d’hydrogène la plus propre.
Dans ce contexte, il convient de rappeler ce qu’est l’hydrogène ainsi que les différentes formes qu’il peut prendre. Et de se poser les questions suivantes : pourquoi cette énergie est-elle importante dans le cadre de la transition énergétique et pourquoi, selon nous, représente-t-elle une opportunité potentielle d’investissement à long terme ?

Définir l’hydrogène

L’hydrogène est un gaz naturel inflammable et l’élément chimique le plus répandu, représentant environ les trois quarts de la masse de l’univers. Il constitue également une source importante d’énergie secondaire, c’est-à-dire une source d’énergie issue de l’utilisation de sources « d’énergie primaire » (que l’on trouve dans la nature) comme le gaz naturel et le charbon pour l’électricité, ou le pétrole pour le chauffage. Les sources d’énergie secondaire sont également appelées « vecteurs d’énergie » en raison de leur capacité à transporter l’énergie d’un endroit à un autre sous une forme utilisable. Dans le cas de l’hydrogène, son utilisation s’étend encore plus loin et inclue le stockage d’énergie.

L'hydrogène ne génère pas de carbone quand il est converti en électricité. Il est principalement utilisable dans trois domaines : l’industrie lourde (par exemple, l’acier, le ciment et la pétrochimie), le transport (pour alimenter par exemple les véhicules dits « lourds ») et la production d’électricité (et sa capacité à stocker l’énergie renouvelable).

Plus respectueux de l’environnement et alternative aux énergies fossiles, son potentiel pour soutenir la transition énergétique ne doit pas être sous-estimé. On estime que l’hydrogène pourrait contribuer à 20% des objectifs de réduction des émissions de CO2 d’ici 2050 (dans un scénario de neutralité carbone) en contribuant à décarboner des secteurs carbo-intensifs comme l’acier, la chimie et le transport longue distance. Or, réduire les émissions dans ces activités s’avère actuellement problématique¹.

Pour autant, si l’on veut atteindre ces objectifs, le processus de production de l’hydrogène doit aussi atteindre la neutralité carbone.

L’hydrogène étant une source d’énergie secondaire, il ne peut pas être capté dans la nature mais doit être produit. L’industrie énergétique utilise des codes couleur pour distinguer les différents processus de production d’hydrogène.

Cela inclut notamment :

L’hydrogène gris

La majorité de l’hydrogène (95%²) actuellement produit est de l’hydrogène gris, obtenu en séparant le méthane ou le gaz naturel par un processus connu sous le nom de « vaporeformage ». Le problème de l’hydrogène gris est l’importante génération de gaz à effet de serre entraînée par sa production. Il ne permet pas le recours au captage et au stockage de carbone (CSC) qui est pourtant une solution de captation des émissions de CO2 des processus industriels, puis de stockage sous-terrain. Ce procédé n’est par conséquent pas compatible avec l’objectif de neutralité carbone.

L’hydrogène bleu

Celui-ci utilise le même processus de vaporeformage que l’hydrogène gris mais utilisant cette fois le CCS. Son empreinte carbone significativement plus faible le rend naturellement préférable à l’hydrogène gris.

L’hydrogène vert

L’hydrogène vert est produit par électrolyse de l’eau à partir de l’électricité issue des sources d’énergie primaire à faible émissions carbone comme les énergies renouvelables ou le nucléaire. Aujourd’hui, l’hydrogène vert ne représente qu’environ 2%³ de la production mondiale, en raison de ses coûts de production actuellement supérieurs à l’hydrogène gris.
Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), les coûts sont toutefois en diminution et l’hydrogène devrait être moins cher à produire d’ici 2030. Ceci s’explique par la baisse des prix des énergies renouvelables et les économies d’échelle liées à l’utilisation accrue des électrolyseurs.
Augmenter la production et le recours à l’hydrogène vert constitue un défi majeur pour atteindre la neutralité carbone.

Dynamique sans précédent

Partout dans le monde, la dynamique en faveur de l’hydrogène, en particulier de l’hydrogène vert, est puissante et en croissance à mesure que les pays s’efforcent d’atteindre leurs objectifs en matière d’émission carbone et d’améliorer leur sécurité énergétique.

L’hydrogène est considéré par l’Union européenne (UE) comme une énergie incontournable pour atteindre ses objectifs de réduction des gaz à effet de serre d’au moins 55% d’ici 2030 et la neutralité carbone à horizon 2050.

La stratégie de l’UE en matière d’hydrogène, annoncée en 2020, vise par exemple à « décarboner la production d’hydrogène et à augmenter son utilisation dans les secteurs où il peut se substituer aux énergie fossiles ». L’UE souhaite ainsi augmenter la part de l’hydrogène dans le mix énergétique de 2% aujourd’hui à 13-14% d’ici 2050⁴.

Le plan REPowerEU de la Commission européenne, dévoilé en mai 2022, inscrit l’objectif de disposer de 20 millions de tonnes d’hydrogène vert par an d’ici 2030.

En mars 2023, le Conseil européen en a annoncé de nouvelles ambitions en la matière : 42% de l’hydrogène utilisé dans l’industrie devrait provenir des énergies renouvelables en 2030 pour atteindre 60% en 2035. Par ailleurs, la part de l’hydrogène issu de combustibles fossiles consommée dans l’UE ne devrait pas dépasser 23% en 2030 et 20% en 2035, contre environ 95% aujourd’hui⁵.

Aux Etats-Unis, de grands progrès ont également été réalisés afin d’accélérer le développement d’une économie de l’hydrogène. La loi sur la réduction de l’inflation (IRA) prévoit un crédit d’impôt de 3$ par kilogramme pour l’hydrogène produit à partir d’énergie renouvelable et d’énergie nucléaire. Cela devrait contribuer à améliorer la rentabilité des actifs dédiés aux énergies à faible émission de carbone.

Adoptée au Sénat des Etats-Unis en 2021, la loi sur l’investissement dans les infrastructures et les emplois (IIJA) prévoyait 8 milliards de dollars de crédit pour créer des pôles régionaux d’hydrogène bas carbone, 1 milliard pour un programme d’électrolyse destiné à réduire les coûts de production de l’hydrogène, 500 millions de dollars pour la création d’une unité de production d’hydrogène et le même montant pour les chaînes d’approvisionnement liées à l’équipement et au recyclage de l’hydrogène.

Une opportunité à plusieurs centaines de milliards de dollars ?

Au niveau mondial, la demande d’hydrogène devrait être multipliée par six par rapport aux niveaux actuels pour atteindre 530 millions de tonnes par an dans le cadre d’un scénario à 1,5 degrés⁶.

Une perspective qui implique que les gouvernements et les entreprises devront investir plus de 6 000 milliards de dollars d’ici 2050 pour produire et transporter suffisamment d’hydrogène propre afin de répondre à la demande de l’industrie, du transport et des réseaux électriques engagés à augmenter leur recours aux énergies renouvelables.

Cela devrait créer des opportunités d’investissement sur toute la chaîne de valeur de l’hydrogène, de la production au transport en passant par le stockage. Bien sûr, de nombreux défis restent à relever. La production d’hydrogène vert doit devenir plus efficiente et moins coûteuse. Cela nécessitera une accélération de la capacité des énergies renouvelables.

Pour autant, la dynamique est là. Les gouvernements et les entreprises du monde entier soutiennent le développement d’une industrie qui pourrait générer plusieurs centaines de milliards de dollars.

1. L’hydrogène pour la neutralité carbone : un vecteur énergétique incontournable et abordable, novembre 2021
2. Energyeducation.ca / Types de carburant d’hydrogène
3. Gouvernement du Québec : Government information and services / Energy production, supply and distribution
4. Europe Commission européenne, juillet 2020 – Une stratégie hydrogène pour une Europe climatiquement neutre
5. Conseil européen, mars 2023 https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-systems-integration/hydrogen_en
6. Source : Agence Internationale de l’énergie (AIE), scénario NZE ; BCG – Stratégies d’investissement à l’ère de l’hydrogène, mars 2023
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