La future politique climatique attribue l'hydrogène et le H₂ produits de synthèse d'une grande importance. Mais comment la demande d'hydrogène pourrait-elle se développer à l'échelle mondiale ?

Une nouvelle méta-étude coordonnée par Fraunhofer ISI aborde cette question et réévalue plus de 40 scénarios de systèmes énergétiques et d'hydrogène dans le cadre du projet de recherche HyPat. L'étude fournit des déclarations sur l'éventail des évolutions futures possibles de la demande d'hydrogène, à l'échelle mondiale, dans l'UE et en Chine jusqu'en 2050, et fait la distinction entre les différents secteurs de la demande. L'accent est mis sur des scénarios avec des objectifs ambitieux de réduction des gaz à effet de serre.

L'hydrogène et ses produits de synthèse sont mondialement considérés comme d'importantes sources d'énergie futures qui pourraient être utilisées dans de nombreux secteurs différents. Par exemple, un débat controversé est en cours sur le rôle que l'hydrogène jouera dans les transports à l'avenir, et plus particulièrement sur son utilisation pour les voitures particulières et les camions. Il existe également des applications potentielles avec une demande d'hydrogène dans d'autres secteurs, tels que l'industrie et les bâtiments.

Cependant, jusqu'à présent, il y a eu un degré élevé d'incertitude concernant le futur rôle mondial de l'hydrogène, car différentes études sont arrivées à des résultats très différents.

Par conséquent, avec un consortium composé de Fraunhofer IEG et ISE, l'Université de la Ruhr à Bochum, Energy Systems Analysis Associates—ESA² GmbH, l'Institut allemand du développement et de la durabilité IDOS, l'Institut d'études avancées sur la durabilité (IASS) Potsdam, GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit et dena l'Agence allemande de l'énergie, Fraunhofer ISI a mené une nouvelle méta-analyse pour déterminer comment la demande mondiale d'hydrogène pourrait se développer à l'avenir.

Plus de 40 scénarios actuels de système énergétique et d'hydrogène ont été réévalués, avec un accent particulier sur les scénarios présentant des objectifs ambitieux de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Augmentation significative de la demande mondiale d'hydrogène

La majorité des études prévoient une augmentation significative de la demande mondiale en hydrogène, qui est particulièrement marquée dans les calculs si des régions ou des pays ont des objectifs ambitieux de réduction des gaz à effet de serre. La demande mondiale en hydrogène dépend donc également fortement de la politique climatique régionale respective et de son niveau d'ambition.

La demande totale d'hydrogène dans le monde en 2050 se situe entre 4 et 11 % de la demande énergétique finale mondiale. Cependant, il existe de fortes différences régionales :pour l'UE, cette part pourrait atteindre 14 %, alors que la plupart des études indiquent une part d'hydrogène maximale de 4 % de l'énergie finale pour la Chine. Dans certains cas, les projections de la demande en hydrogène dans les études analysées varient considérablement, c'est pourquoi il existe des différences significatives lors de la classification du rôle de l'hydrogène dans les futurs systèmes énergétiques.

Pertinence variable de l'hydrogène dans différentes applications

En ce qui concerne les applications spécifiques, la plus grande demande d'hydrogène est attendue dans le secteur des transports, selon l'étude, à la fois en termes absolus et par rapport à la demande totale d'énergie. La méta-étude calcule une part moyenne d'hydrogène de 28 % pour le secteur des transports de l'UE en 2050, sur la base de la demande énergétique totale du secteur, contre 14 % pour la Chine et 16 % dans le monde.

Cependant, le transport est aussi le secteur avec la gamme la plus large et donc le plus haut degré d'incertitude concernant l'utilisation future de l'hydrogène. H₂ les produits de synthèse seront utilisés dans des domaines tels que le transport maritime international et l'aviation, mais l'éventuelle utilisation future de l'hydrogène est moins claire dans d'autres grands domaines d'application tels que les voitures particulières et les camions.

Dans d'autres secteurs, comme l'industrie, il est probable que les quantités d'hydrogène demandées seront plus faibles que dans le secteur des transports, et les prévisions de demande y sont plus faibles. Cependant, l'hydrogène est considéré comme une option sans regret dans le secteur industriel, car il n'existe pas d'alternative de décarbonation pour de nombreuses applications industrielles, par exemple dans la sidérurgie ou la chimie de base.

En revanche, l'utilisation de l'hydrogène est considérée comme très incertaine dans le domaine de la production de chaleur industrielle et pour la chaleur à basse température également, en raison des alternatives potentielles. La méta-étude indique ici aussi des différences régionales plus importantes :alors que la part de l'hydrogène dans l'industrie par rapport à la demande énergétique mondiale totale varie entre 2 et 9 % en 2050, la majorité des études analysées prévoient entre 3 et 16 % pour l'Europe, avec une part maximale de 38 %. Pour la Chine, la part d'hydrogène projetée est de 1 à 4 %, avec une valeur maximale de 7 %.

Comparé à tous les autres secteurs, l'hydrogène joue le rôle le plus faible dans les bâtiments de toutes les régions considérées. La part médiane ici dans la plupart des études est estimée à moins de 2 % de l'énergie des bâtiments en 2050, avec de très petites bandes passantes, ce qui suggère que les résultats concernant la faible pertinence future de l'hydrogène dans ce secteur sont relativement robustes. En termes absolus également, la demande de bâtiments dans toutes les régions est bien inférieure à la demande dans les autres secteurs.

Le professeur Martin Wietschel, qui coordonne les travaux de recherche du consortium HyPat, estime l'importance mondiale future de l'hydrogène comme suit :"Nos évaluations soulignent que l'hydrogène jouera un rôle important dans la future politique climatique mondiale, mais ne sera pas l'énergie finale dominante." Afin de réduire globalement les émissions de gaz à effet de serre, les mesures d'économie d'énergie et l'électrification directe basée sur les énergies renouvelables, par exemple dans les pompes à chaleur, les véhicules électriques ou les réseaux de chaleur, sont considérées comme les leviers les plus importants. D'autre part, l'hydrogène joue un rôle pertinent dans des applications spécifiques où d'autres technologies ne sont techniquement ou économiquement pas réalisables." + Explorer plus loin

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