Hydrogène vert
Hydrogène produit par électrolyse de l’eau dans un électrolyseur alimenté en électricité renouvelable, avec des émissions directes de CO2 quasi nulles.
L’hydrogène vert est fabriqué par électrolyse : 2 H2O → 2 H2 + O2. L’hydrogène contient 33,3 kWh/kg (PCI) ou 39,4 kWh/kg (PCS), et décomposer l’eau demande en théorie au moins 39,4 kWh/kg. Les systèmes d’électrolyse réels consomment 50 à 55 kWh/kg, soit un rendement système de 60 à 67 % sur PCI, plus environ 9 à 10 litres d’eau purifiée par kg de H2.
L’électricité domine le coût : à 30 USD/MWh, la seule composante électrique représente environ 1,6 USD/kg. Avec un capex système de 1 700 à 2 500 USD/kW en 2024 pour les projets installés hors de Chine (IEA Global Hydrogen Review) et des facteurs de charge de 40 à 60 %, le coût actualisé se situe en général entre 4 et 8 USD/kg, contre 1 à 2,5 USD/kg pour l’hydrogène gris. Les systèmes alcalins chinois coûtent 50 à 70 % moins cher.
Selon les règles européennes (acte délégué 2023/1184), l’hydrogène renouvelable doit respecter des exigences d’additionnalité, de corrélation temporelle (mensuelle, puis horaire à partir de 2030) et de corrélation géographique, et réduire les émissions d’au moins 70 % sur le cycle de vie, soit environ 3,4 kg CO2e/kg H2 au maximum. La puissance d’électrolyse installée dans le monde ne dépassait pas 2 à 3 GW environ en 2025, très loin des projets annoncés. Modélisez les coûts avec le calculateur d’hydrogène vert.
Termes associés
Tous les termes →- Électrolyseur
Appareil électrochimique qui utilise un courant électrique pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène ; l’équipement central de la production d’hydrogène vert.
- Hydrogène bleu
Hydrogène produit par reformage du gaz naturel, dont la plus grande partie du CO2 émis est captée puis stockée durablement.
- Hydrogène gris
Hydrogène produit à partir de gaz naturel par vaporeformage du méthane, sans captage du carbone ; la filière dominante et la moins chère aujourd’hui.
- E-carburants (power-to-X)
Carburants de synthèse fabriqués à partir d’hydrogène électrolytique, parfois combiné à du CO2 capté ou à de l’azote : e-méthane, e-méthanol, e-kérosène, e-ammoniac.
- Ammoniac comme carburant
Utilisation de l’ammoniac (NH3), vecteur d’hydrogène sans carbone, comme combustible pour les navires et les centrales électriques, et pour transporter l’hydrogène sur de longues distances.
- Pile à combustible
Appareil électrochimique qui convertit directement l’énergie chimique de l’hydrogène ou d’un autre combustible en électricité et en chaleur, sans combustion.