Houston, une plaque tournante mondiale de l’hydrogène vert

L'hydrogène vert apparaît comme un moyen de permettre de répondre en partie aux ambitions mondiales de réduction des émissions de CO2. Aux États-Unis et plus précisément au Texas, les efforts réalisés pour l'hydrogène vert pourraient servir de modèle pour d'autres régions.

Contrairement à l’hydrogène conventionnel produit à partir des hydrocarbures, l’hydrogène vert est produit à partir d’eau et d’électricité issue d’énergies renouvelables, permettant un impact carbone limité. Alors que le Department of Energy (DOE) a annoncé des plans de financement de 8 milliards de dollars pour développer les infrastructures de production d’hydrogène vert à travers le pays 1, la région de Houston a rédigé un nouveau rapport le 23 mai 2022 avec la volonté de se positionner en tant qu’épicentre d’un hub mondial pour l’hydrogène vert et tirer parti des vastes ressources énergétiques du Texas. Ces ressources comprennent les installations de production d’hydrogène et les pipelines existants le long de la côte du Golfe du Mexique 2.

Le rapport a été rédigé dans le cadre de la Houston Energy Transition Initiative du Greater Houston Partnership 3, avec la contribution de plus de 100 experts représentant 70 entreprises et organisations. Il explique comment les installations d’énergies renouvelables peuvent être exploitées pour créer un hub mondial de l’hydrogène vert avec une évaluation détaillée de son potentiel économique et de son impact environnemental. Une opportunité pour Houston de mener à bien une transition énergétique vers de faibles émissions de carbone et de maintenir son titre de « capitale mondiale de l’énergie ».

Étant donné que la région de Houston produit et consomme un tiers de l’hydrogène du pays et possède plus de 50 % des pipelines dédiés 4, le rapport fournit une feuille de route sur la manière dont ces installations peuvent être utilisées pour accélérer la transition vers l’hydrogène vert et atteindre les deux objectifs suivants :

  • Avoir un impact considérable sur le climat, en réduisant les émissions de carbone de 220 millions de tonnes (MT) de CO2, ainsi que sur l’économie et l’emploi avec 100 milliards de dollars en valeur économique et la création de 180 000 emplois,
  • Devenir leader mondial de la production, de l’application, du développement et des exportations d’hydrogène vert si un cadre politique approprié s’y prête.

La demande en hydrogène vert

La demande mondiale en hydrogène vert est limitée aujourd’hui, il est estimé qu’elle augmentera de 6 à 8 % en moyenne par an entre 2030 et 2050. Elle devrait jouer un rôle essentiel dans la décarbonation de secteurs tels que l’industrie, la mobilité et l’énergie, répondant potentiellement à 660 MT de demande d’ici 2050 5.

Au Texas, la demande pourrait atteindre 21 MT d’ici 2050, contre une demande actuelle de 3,6 MT pour l’hydrogène produit de manière conventionnelle. La demande attendue en 2050 comprend 11 MT pour un approvisionnement local et un excédent de 10 MT pour l’exportation qui représente ainsi le principal moteur 6. Les applications industrielles sont alors le deuxième moteur : les matières premières et le chauffage dans des secteurs tels que le raffinage, la pétrochimie, l’ammoniac, le fer et l’acier et le ciment représentant environ 6 MT de la demande d’hydrogène.

De plus, une forte demande va surgir de la mobilité : le transport terrestre (camions, véhicules utilitaires légers et bus) représente environ 2,3 MT de la demande d’hydrogène. Les secteurs de la marine et de l’aviation représentent environ 1,5 MT de la demande.

Et enfin, la production d’électricité par les services publics, avec stockage d’énergie, représentanterait 1,6 MT de la demande d’hydrogène.

L’offre en hydrogène vert

Les coûts de production d’hydrogène vert à base d’électrolyse et à base de gaz naturel devraient chuter considérablement. Le coût estimé de la production à base de ce dernier avec une capture et un stockage du carbone en 2030 pourrait atteindre l’objectif du Department of Energy (DOE) de 1 dollar/kg d’hydrogène vert. L’hydrogène à base d’électrolyse pourrait être réduit à 1,5 dollar/kg d’ici 2030 7.

Aussi, la région de Houston possède des avantages pour le développement d’un transport et d’un stockage de l’hydrogène, compte tenu des pipelines de pétrole et de gaz et d’hydrogène, de l’expérience et des infrastructures portuaires. Enfin, la côte du golfe du Texas est positionnée pour être le centre d’exportation d’hydrogène depuis les États-Unis.

Les moyens mis en place et facilitateurs

Les engagements gouvernementaux, les incitations directes et les règlementations comptent parmi les principaux instruments politiques pour réduire les coûts et augmenter la demande. En plus des politiques fédérales, le Texas et la Louisiane devraient mettre en œuvre des politiques au niveau de l’État pour accélérer les progrès. D’autant plus que la mise à l’échelle de l’hydrogène nécessite un important développement d’infrastructures, y compris le transport et le stockage de l’hydrogène, les stations-service, le transport et le stockage du CO2, la purification et le transport de l’eau, la transmission d’électricité, les infrastructures portuaires et une chaîne d’approvisionnement des matériaux.

D’une autre part, pour répondre aux besoins en talent du hub de Houston, il faudrait agrandir et développer la main-d’œuvre locale. Les collèges communautaires, les établissements d’enseignement supérieur et les entreprises pourraient tous jouer un rôle clé dans la formation de la main-d’œuvre et de l’économie de l’hydrogène.

Le hub bénéficierait d’un écosystème d’innovation dynamique, y compris la création d’un consortium de recherche qui favorise la collaboration entre les différents établissements, un réseau de start-up, une installation d’essai pour mettre à l’échelle et commercialiser de nouvelles technologies et des équipements locaux.

Les prochaines étapes

La prochaine phase s’appuiera sur ce rapport pour élaborer une feuille de route centrée sur la demande pour 2022-2030. Plus précisément, identifier les secteurs prêts à répondre à la demande du net zéro pour l’hydrogène vert via un réseau d’approvisionnement, d’infrastructures et de stockage. Cette phase explorera également les exigences financières, juridiques et règlementaires spécifiques au secteur et les moyens de construire une bonne coalition pour le développement du hub hydrogène.

Conclusion

La production d’hydrogène vert pourrait être multipliée par 5 par rapport à la production actuelle d’ici 2050. La création de cette industrie pourrait créer 180 000 emplois dans tout l’État, tout en ajoutant 100 milliards de dollars à la croissance du PIB du Texas. À l’échelle mondiale, un centre d’hydrogène vert dirigé par Houston pourrait réduire de 220 millions de tonnes (MT) d’émissions de carbone d’ici 2050. A ces effets, Houston et ses alentours pourraient bien devenir un modèle de la transition énergétique et continuer à prospérer en tant que capitale mondiale de l’énergie.

Rédactrice

Lynda Amichi, chargée de mission scientifique, SST Houston.

Références

  1. DOE Launches Bipartisan Infrastructure Law’s $8 Billion Program for Clean Hydrogen Hubs Across U.S. Energy.gov https://www.energy.gov/articles/doe-launches-bipartisan-infrastructure-laws-8-billion-program-clean-hydrogen-hubs-across.
  2. H2Houston Hub. Center for Houston’s Future https://www.centerforhoustonsfuture.org/h2houstonhub.
  3. Houston: Leading the Energy Transition. https://www.houston.org/energy-transition.
  4. Air Products’ U.S. Gulf Coast hydrogen network. 2.
  5. Hydrogen – Analysis. IEA https://www.iea.org/reports/hydrogen.
  6. Mulder, B. Texas clean hydrogen exports to be competitive on global market by 2030: CHF. https://www.spglobal.com/commodityinsights/en/market-insights/latest-news/energy-transition/052422-texas-clean-hydrogen-exports-to-be-competitive-on-global-market-by-2030-chf (2022).
  7. Mission and Goals : DOE Hydrogen Program. https://www.hydrogen.energy.gov/mission.html.

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