Qu’est-ce que l’hydrogène bleu ? Quelle différence avec l’hydrogène ou avec l’hydrogène vert ? Comment est produit l’hydrogène bleu, et est-ce écologique ?

L’hydrogène bleu, c’est quoi ? Définition

On parle d’hydrogène bleu pour désigner un type de production dans lequel de l’hydrogène est produit à partir de gaz naturel ou de charbon en utilisant un processus de gazéification couplé à des dispositifs plus ou moins performants de capture de carbone.

En résumé, le processus implique de capturer le dioxyde de carbone émis lors de la production d’hydrogène et de le stocker sous terre ou de l’utiliser dans d’autres applications industrielles.

L’hydrogène bleu est donc essentiellement une forme d’hydrogène gris, c’est à dire d’hydrogène produit à partir d’énergies fossiles, dont on capte les émissions résiduelles lors de la production pour éviter qu’elles ne se retrouvent dans l’atmosphère. L’hydrogène gris est donc très différent de l’hydrogène dit « vert », produit par électrolyse de l’eau grâce à de l’énergie décarbonée.

Comment l’hydrogène bleu est-il produit ?

La technique utilisée pour produire de l’hydrogène bleu est la même que pour l’hydrogène « gris », c’est-à-dire l’essentiel de l’hydrogène produit dans le monde en 2022 : il s’agit du reformage de gaz fossiles (gaz naturel ou méthane purifié). En règle générale, la technique la plus utilisée est le vaporeformage, dans lequel on fait réagir du méthane avec de la vapeur d’eau à très haute température en présence d’un catalyseur afin de produire du dihydrogène. La seule différence, c’est que l’on ajoute à ces techniques de production d’hydrogène des techniques de captage du CO2 produit pendant la réaction.

Les deux principales méthodes de captage adaptées au vaporeformage sont :

  • le captage par absorption chimique, qui consiste à faire passer le CO2 émis lors du vaporeformage du méthane par des solutions chimiques d’amines, puis à le relâcher à haute température
  • le captage par cryogénie, qui consiste à sublimer (faire passer de l’état gazeux à l’état solide) le CO2 dégagé par la production de méthane à très faible température (autour de -80 degrés)
  • Dans les deux cas, il faut un apport externe d’énergie (électricité ou chaleur).

L’impact écologique de l’hydrogène bleu

L’hydrogène bleu est parfois décrit comme une source d’énergie « bas carbone », car, grâce aux techniques de captation du carbone, il peut permettre de réduire les émissions de CO2 globales de la production énergétique.Toutefois, dans les faits, le bilan environnemental global de l’hydrogène bleu n’est pas nécessairement très bon.

L’ADEME a ainsi publié un rapport d’analyse sur l’impact environnemental de l’hydrogène bleu, où elle explique que « l’hydrogène produit par des vaporeformeurs de méthane avec captage en précombustion (captage partiel d’environ 60% des émissions) est loin d’être compatible avec l’appellation « bas carbone ». En l’état actuel des approvisionnements en gaz naturel, l’hydrogène produit avec captage en postcombustion (sur l’ensemble des émissions) sur des vaporeformeurs de méthane ne respecte pas non plus le seuil « bas carbone ». 

Tous les scénarios étudiés pour les différents modes de production de l’hydrogène bleu estiment un bilan carbone à plus de 3 kg de CO2 par kg d’hydrogène produit. L’hydrogène bleu est donc plus émetteur en dioxyde de carbone que l’hydrogène « vert » produit à partir d’un mix électrique décarboné (celui de la France aujourd’hui).

D’autre part, l’hydrogène bleu s’accompagne d’un certain nombre d’impacts environnementaux liés à l’exploitation des énergies fossiles ou au développement des infrastructures (destruction des paysages, déplétion des ressources, etc).