L'hydrogène vert fournirait probablement moins de 1 % de l'énergie totale dans le monde d'ici 2035, tandis que l'Union européenne pourrait atteindre la barre des 1 % un peu plus tôt vers 2030. En particulier, le plan de l'UE pour 2030 visant à fournir 10 millions de tonnes d'hydrogène vert avec des la capacité sera hors de portée, à moins que les décideurs politiques ne puissent favoriser une croissance sans précédent pour les technologies énergétiques. D'ici 2040, une percée vers des parts d'hydrogène vert plus élevées est plus probable, mais de grandes incertitudes prévalent, ce qui augmente les risques d'investissement actuels. Cependant, l'histoire montre que des mesures politiques de type urgence pourraient entraîner des taux de croissance nettement plus élevés, accélérant la percée et augmentant la probabilité d'une future disponibilité de l'hydrogène.

Il a suscité un regain d'enthousiasme ces dernières années et joue un rôle central dans la facilitation de nombreux scénarios d'émissions nettes nulles :l'hydrogène vert et les carburants électroniques dérivés sont basés sur de l'électricité renouvelable et produits par un processus appelé électrolyse, divisant les molécules d'eau H₂ O en hydrogène et oxygène.

"Une grande partie du débat et de la recherche autour de l'hydrogène a tourné autour de questions liées à la demande d'applications, de marchés et de secteurs appropriés. Mais jusqu'à présent, aucune étude n'a analysé le goulot d'étranglement des voies d'expansion possibles pour l'électrolyse - une technologie d'approvisionnement à ses débuts qui une innovation et un déploiement rapides pour libérer son potentiel d'atténuation du changement climatique », explique l'auteur principal Adrian Odenweller du Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK). L'étude apparaît dans Nature Energy .

Une percée pour l'hydrogène vert n'est pas acquise. Une action politique décisive est requise

Les électrolyseurs d'aujourd'hui sont pour la plupart petits et fabriqués individuellement; pourtant, la capacité mondiale doit être multipliée par 6 000 à 8 000 d'ici 2050 pour contribuer aux scénarios de neutralité climatique compatibles avec l'Accord de Paris. Cela éclipse l'augmentation simultanée de 10 fois nécessaire de l'énergie renouvelable, qui est facilement disponible et à un prix compétitif.

À l'aide d'une simulation informatique de diffusion de technologies énergétiques et en explorant des milliers de mondes possibles, l'équipe de recherche a approfondi la probabilité et la faisabilité d'augmenter les capacités d'électrolyse.

"Le large succès de l'hydrogène vert n'est pas du tout acquis. Même avec des capacités d'électrolyse qui augmentent aussi rapidement que l'énergie éolienne et solaire, il existe des preuves solides de la rareté à court terme et de l'incertitude à long terme en termes de disponibilité de l'hydrogène vert", a déclaré PIK. dit le co-auteur Falko Ueckerdt. "Les deux entravent l'investissement dans les utilisations finales et les infrastructures de l'hydrogène, réduisant le potentiel de l'hydrogène vert et compromettant les objectifs climatiques. Néanmoins, bien que cela puisse faire de l'hydrogène vert un pari risqué d'un point de vue politique, des analogues historiques suggèrent également que des mesures politiques de type urgence pourraient favoriser considérablement des taux de croissance plus élevés, accélérant la percée et augmentant la probabilité de disponibilité future de l'hydrogène. »

Ces analogues incluent des situations de mobilisation en temps de guerre (par exemple, les avions américains ou les navires de la liberté pendant la Seconde Guerre mondiale), d'investissements publics massifs et de coordination centrale (par exemple, le nucléaire en France ou le train à grande vitesse en Chine), ou de déploiement de innovations informatiques hautement modulaires avec de faibles exigences de coordination (par exemple, des hôtes Internet ou des smartphones).

Investir le capital politique avec des connaissances croissantes, en équilibrant les risques restants

Les connaissances sur l'hydrogène, de la disponibilité aux coûts, vont croître très rapidement dans les années à venir, affirment les auteurs. Favoriser des investissements rapides dans les chaînes d'approvisionnement en hydrogène vert qui permettent des taux de croissance élevés non conventionnels de l'électrolyse élargirait l'espace de faisabilité au-delà de ce qui a été expérimenté pour les analogues énergétiques tels que l'éolien et le solaire.

"Cela pourrait briser le cercle vicieux de l'offre incertaine, de la demande insuffisante et de l'infrastructure incomplète, et le transformer en un mécanisme de rétroaction positive, dans lequel chaque élément renforce les autres. La rareté à court terme et l'incertitude à long terme sont les deux faces d'une même chose. pièce de monnaie et pourraient être résolus ensemble grâce à un soutien politique plus fort qui engendre des attentes partagées de croissance rapide », déclare le co-auteur Gregory Nemet de l'Université du Wisconsin-Madison.

Selon l'étude, les politiques qui lancent un déploiement rapide d'électrolyseurs délivrant des capacités à l'échelle du gigawatt dans les prochaines années pourraient aider à débloquer des effets substantiels d'innovation et d'échelle et permettre à l'hydrogène vert de répondre à la demande dans des secteurs inaccessibles à l'électrification directe. En conjonction avec l'expansion de l'électricité renouvelable, cela pourrait garder la fenêtre ouverte pour atteindre un rôle plus large et plus important de l'hydrogène dans un système énergétique climatiquement neutre.

Cependant, les décideurs politiques doivent être conscients qu'il existe toujours un risque de surestimation du potentiel de l'hydrogène vert, note Gunnar Luderer, co-auteur de PIK :"Même dans des conditions d'évolution favorables dans un avenir prévisible, l'approvisionnement en hydrogène sera beaucoup trop rare pour remplacer l'utilisation de combustibles fossiles sur un Les décideurs politiques devraient donner la priorité aux incitations à l'hydrogène dans les secteurs où aucune autre alternative n'existe, comme l'industrie lourde (par exemple, l'acier) ou l'approvisionnement en électricité pendant les heures de faible production d'électricité éolienne et solaire. - parmi d'autres options propres facilement disponibles telles que la mobilité électrique ou les pompes à chaleur. Pour réduire efficacement les émissions de gaz à effet de serre et limiter les risques climatiques, nous devons mettre à l'échelle toutes les technologies zéro carbone cruciales avec tous les efforts. + Explorer plus loin

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