Hydrogène turquoise : définition, production et avantages clés

Qu'est-ce que l'hydrogène turquoise ?

L'hydrogène turquoise est un gaz naturel obtenu par la pyrolyse du méthane. L’hydrogène est naturellement présent dans la croûte terrestre. La pyrolyse du méthane décompose le méthane en hydrogène et carbone solide, sans émission de CO₂.

Ce mode de production représente une alternative durable pour protéger l’environnement et répondre aux besoins en électricité..

Quelles sont les différentes couleurs d’hydrogène ?

L'hydrogène se décline en plusieurs "couleurs", représentant ses méthodes de production :

• Hydrogène vert : produit par électrolyse de l'eau à partir d'énergies renouvelables.
• Hydrogène bleu : issu du gaz naturel avec captage de CO₂.
• Hydrogène gris : obtenu par reformage du méthane, avec émission de CO₂.
• Hydrogène noir et brun : produits à partir du charbon, très émetteurs de CO₂.
• Hydrogène rose et jaune : associés à l'électrolyse à partir de l'énergie nucléaire ou solaire.
• Hydrogène turquoise : produit par pyrolyse du méthane, avec production de carbone solide.

Parmi ces types, l’hydrogène turquoise réduit les émissions de CO₂ tout en valorisant des ressources existantes, comme le méthane.

Comment est produit l’hydrogène turquoise ?

La pyrolyse du méthane

La pyrolyse du méthane est un procédé thermochimique innovant qui décompose le méthane en hydrogène et carbone solide par chauffage en l'absence d'oxygène. Contrairement au reformage traditionnel, cette méthode ne produit pas de dioxyde de carbone. Le carbone solide généré trouve des applications industrielles diversifiées, notamment dans la fabrication de pneus et d'électrodes, conférant une valeur économique supplémentaire au processus.

Comparaison avec les autres méthodes de production

• Electrolyse de l'eau : utilise de l'électricité renouvelable pour décomposer l'eau en hydrogène et oxygène,
• Reformage à la vapeur : produit de l'hydrogène à partir du gaz naturel avec émission de CO₂,
• Pyrolyse du méthane : permet de produire de l'hydrogène sans émission de CO₂, avec un sous-produit solide facilement stockable.

Quels sont les avantages et inconvénients de l’hydrogène turquoise ?

Avantages environnementaux

L’équilibre entre le faible coût de production et le faible impact environnemental est le principal avantage. En effet, les coûts de production d’hydrogène naturel projetés par certains instituts apparaissent très faibles comparativement aux autres modes de production d’hydrogène, carbonés. Certains acteurs avancent que l’hydrogène naturel pourrait coûter à terme autour de 0,5 €/kg ce qui le rend compétitif.

Ensuite, l'absence d'émission directe de CO₂ lors de la production de l'hydrogène turquoise lui donne une forte valeur marchande et éthique par rapport aux alternatives fossiles.

Aussi, la production de carbone solide permet de capturer le carbone sous une forme non volatile, ce qui facilite son stockage ou son utilisation industrielle.

Coûts et limitations

La dépendance au gaz naturel reste une limitation, car cette ressource est une énergie fossile. Toutefois, l'absence de coût lié à la captation et au stockage de CO₂ rend cette technologie économiquement compétitive. Les défis technologiques incluent l'optimisation des infrastructures et la réduction des coûts pour une production à grande échelle.

Comparaison avec l'Hydrogène vert et autres types

Différences clés entre l’hydrogène turquoise et l’hydrogène vert

L'hydrogène vert, bien que sans émission de CO₂, nécessite une grande quantité d'électricité renouvelable, ce qui le rend plus coûteux. En revanche, l'hydrogène turquoise offre une production plus économique tout en étant plus respectueux de l'environnement que l'hydrogène gris.

Utilisation industrielle

L'hydrogène turquoise est particulièrement prometteur pour des applications industrielles nécessitant une énergie décarbonée, comme la production d'acier, de produits chimiques, et le secteur du transport lourd.

Quelles sont les principales applications de l’hydrogène turquoise ?

Utilisation industrielle

En France, l’hydrogène est déjà utilisé pour des applications quasi-exclusivement industrielles.

L’hydrogène turquoise peut significativement réduire l’empreinte carbone de la filière industrielle lourde (Sidérurgie – Raffinage pour les produits pétroliers - Chimie) et celle des transports car son exploitation contribue significativement à la baisse des émissions directes de Gaz à effet de Serre (GES).

De plus, la place de l’hydrogène turquoise peut être centrale pour décarboner la mobilité lourde (transport routier et ferroviaire). Cette alternative aux carburants fossiles est viable et durable, car aujourd’hui le transport routier de marchandises repose à 98% sur le diesel (de l’ordre de 30 MtCO2 /an, soit 7% des émissions nationales).

Perspectives d'utilisation à grande échelle

Les projets pilotes et les infrastructures émergentes positionnent l'hydrogène turquoise comme un acteur stratégique de la transition énergétique. Les politiques favorables en France et en Europe accélèrent son déploiement et son adoption.

Quels sont les défis et les opportunités pour l’avenir ?

Défis technologiques

L'enjeu majeur réside dans la montée en puissance de la production, qui nécessite des innovations pour :

• optimiser l'efficacité,
• réduire les coûts de production,
• développer des infrastructures de transport et de stockage adaptées.

Opportunités dans la transition énergétique

L’objectif du gouvernement et du ministre de la Transition écologique et solidaire est d’assurer un financement stable de 100 M€/an en faveur du déploiement des projets d’exploitation de l’hydrogène.

L'hydrogène turquoise se distingue par :

• sa capacité à décarboner les secteurs difficiles à électrifier,
• un équilibre prometteur entre performance économique et bénéfices environnementaux,
• un potentiel structurant pour la stratégie énergétique mondiale.

L'hydrogène turquoise représente donc une solution d'avenir. La montée en puissance des technologies d’usage et de récupération de l’hydrogène ouvre la voie vers un modèle énergétique vertueux et respectueux de l’environnement. Dans l’optique de transition énergétique et d’une baisse drastique de la dépendance aux énergies fossiles, de nombreux domaines pourraient être alimentés (voiture, train et avion à hydrogène) afin de réduire l’impact environnemental.