Ces dernières années, les pays du monde entier ont favorisé le développement de l’industrie de l’énergie hydrogène à une vitesse sans précédent.Selon le rapport publié conjointement par la Commission internationale de l'énergie hydrogène et McKinsey, plus de 30 pays et régions ont publié une feuille de route pour le développement de l'énergie hydrogène, et l'investissement mondial dans les projets d'énergie hydrogène atteindra 300 milliards de dollars américains d'ici 2030.
L'énergie hydrogène est l'énergie libérée par l'hydrogène au cours du processus de changements physiques et chimiques.L'hydrogène et l'oxygène peuvent être brûlés pour générer de l'énergie thermique et peuvent également être convertis en électricité par des piles à combustible.L'hydrogène dispose non seulement d'un large éventail de sources, mais présente également les avantages d'une bonne conduction thermique, propre et non toxique, ainsi que d'une chaleur élevée par unité de masse.Le contenu calorifique de l’hydrogène, pour une même masse, est environ trois fois supérieur à celui de l’essence.C’est une matière première importante pour l’industrie pétrochimique et un carburant pour les fusées aérospatiales.Avec l’appel croissant à lutter contre le changement climatique et à atteindre la neutralité carbone, l’énergie hydrogène devrait changer le système énergétique humain.
L'énergie hydrogène est favorisée non seulement en raison de son émission nulle de carbone dans le processus de libération, mais également parce que l'hydrogène peut être utilisé comme vecteur de stockage d'énergie pour compenser la volatilité et l'intermittence des énergies renouvelables et favoriser le développement à grande échelle de ces dernières. .Par exemple, la technologie « de l’électricité au gaz » promue par le gouvernement allemand consiste à produire de l’hydrogène pour stocker de l’électricité propre, comme l’énergie éolienne et solaire, qui ne peut pas être utilisée à temps, et à transporter l’hydrogène sur une longue distance pour une utilisation plus efficace. utilisation.En plus de l’état gazeux, l’hydrogène peut également se présenter sous forme d’hydrure liquide ou solide, qui dispose de divers modes de stockage et de transport.En tant qu'énergie « couplante » rare, l'énergie hydrogène peut non seulement réaliser la conversion flexible entre l'électricité et l'hydrogène, mais également construire un « pont » pour réaliser l'interconnexion de l'électricité, de la chaleur, du froid et même des combustibles solides, gazeux et liquides, de sorte que construire un système énergétique plus propre et plus efficace.
Diverses formes d’énergie hydrogène ont de multiples scénarios d’application.D’ici fin 2020, la possession mondiale de véhicules à pile à hydrogène augmentera de 38 % par rapport à l’année précédente.L’application à grande échelle de l’énergie hydrogène s’étend progressivement du domaine automobile à d’autres domaines tels que les transports, la construction et l’industrie.Lorsqu’elle est appliquée au transport ferroviaire et aux navires, l’énergie hydrogène peut réduire la dépendance du transport longue distance et à forte charge vis-à-vis des carburants pétroliers et gaziers traditionnels.Par exemple, au début de l’année dernière, Toyota a développé et livré le premier lot de systèmes de piles à combustible à hydrogène pour les navires.Appliquée à la production distribuée, l’énergie hydrogène peut fournir de l’électricité et de la chaleur aux bâtiments résidentiels et commerciaux.L'énergie hydrogène peut également fournir directement des matières premières efficaces, des agents réducteurs et des sources de chaleur de haute qualité pour les industries pétrochimiques, sidérurgiques, métallurgiques et autres industries chimiques, réduisant ainsi efficacement les émissions de carbone.
Cependant, en tant qu’énergie secondaire, l’énergie hydrogène n’est pas facile à obtenir.L’hydrogène existe principalement dans l’eau et les combustibles fossiles sous forme de composés présents sur terre.La plupart des technologies de production d’hydrogène existantes reposent sur l’énergie fossile et ne peuvent éviter les émissions de carbone.À l'heure actuelle, la technologie de production d'hydrogène à partir d'énergies renouvelables mûrit progressivement et de l'hydrogène sans émission de carbone peut être produit à partir de la production d'énergie renouvelable et de l'électrolyse de l'eau.Les scientifiques explorent également de nouvelles technologies de production d’hydrogène, telles que la photolyse solaire de l’eau pour produire de l’hydrogène et de la biomasse pour produire de l’hydrogène.La technologie de production nucléaire d'hydrogène développée par l'Institut de l'énergie nucléaire et des nouvelles technologies énergétiques de l'Université Tsinghua devrait commencer sa démonstration dans 10 ans.En outre, la chaîne industrielle de l'hydrogène comprend également le stockage, le transport, le remplissage, l'application et d'autres maillons, qui sont également confrontés à des défis techniques et à des contraintes de coûts.En prenant comme exemple le stockage et le transport, l’hydrogène a une faible densité et est facile à fuir à température et pression normales.Un contact à long terme avec l’acier provoquera une « fragilisation par l’hydrogène » et des dommages à ce dernier.Le stockage et le transport sont beaucoup plus difficiles que le charbon, le pétrole et le gaz naturel.
À l'heure actuelle, dans de nombreux pays, tous les aspects de la nouvelle recherche sur l'hydrogène battent leur plein et les difficultés techniques doivent être surmontées.Avec l'expansion continue de l'échelle de production, de stockage et d'infrastructures de transport de l'énergie hydrogène, le coût de l'énergie hydrogène dispose également d'un large espace de baisse.Les recherches montrent que le coût global de la chaîne industrielle de l’énergie hydrogène devrait diminuer de moitié d’ici 2030. Nous prévoyons une accélération de la société de l’hydrogène.
Heure de publication : 30 mars 2021