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.
L’hydrogène gris représente la plus grande partie des quelque 97 à 100 Mt d’hydrogène produites chaque année dans le monde (IEA Global Hydrogen Review 2024–2025). Environ deux tiers proviennent du reformage du gaz naturel, la majeure partie du reste de la gazéification du charbon (on parle parfois d’hydrogène brun ou noir, surtout en Chine) et de l’hydrogène coproduit dans les raffineries. L’hydrogène bas carbone reste sous 1 % de la production.
Dans le vaporeformage, le méthane réagit avec de la vapeur sur un catalyseur au nickel entre 700 et 1 000°C et entre 3 et 25 bar, avant une étape de conversion du gaz à l’eau et une purification par adsorption modulée en pression (PSA). Le procédé consomme environ 165 MJ de gaz par kg de H2 (près de 0,45 MMBtu), soit un rendement de conversion de 70 à 75 % sur PCI.
La gazéification du charbon émet environ 20 kg CO2/kg H2. La production totale d’hydrogène émet près de 900 Mt de CO2 par an, autant que l’Allemagne et le Royaume-Uni réunis.
Le coût tient surtout au gaz : à 3 USD/MMBtu, l’hydrogène gris revient à environ 1 USD/kg ; aux prix européens du gaz de 35 EUR/MWh, à environ 2 à 2,5 EUR/kg avant prix du carbone. Il sert surtout au raffinage du pétrole (environ 40 %), à l’ammoniac pour les engrais (environ un tiers) et au méthanol. Décarboner ces usages existants constitue le principal marché à court terme pour l’hydrogène vert et l’hydrogène bleu.
Termes associés
Tous les termes →- Hydrogène bleu
Hydrogène produit par reformage du gaz naturel, dont la plus grande partie du CO2 émis est captée puis stockée durablement.
- Hydrogène vert
Hydrogène produit par électrolyse de l’eau dans un électrolyseur alimenté en électricité renouvelable, avec des émissions directes de CO2 quasi nulles.
- Gaz naturel
Combustible fossile composé surtout de méthane, utilisé pour produire de l’électricité, pour la chaleur industrielle et domestique, et comme matière première chimique pour l’hydrogène et l’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.
- Prix du carbone
Coût appliqué à chaque tonne de CO2e émise, par une taxe carbone ou un système d’échange de quotas, afin que les dommages climatiques des émissions entrent dans les prix de marché.