Le saviez-vous ? L’hydrogène peut être produit à partir de différentes sources et grâce à diverses méthodes. Découvrons ensemble les principaux procédés utilisés et les initiatives en faveur d’une production d’hydrogène propre et responsable.
La Production d’Hydrogène
Pour produire de l’hydrogène, il faut le séparer des autres éléments présents dans les molécules où il se trouve. L’hydrogène peut être produit à partir de nombreuses sources différentes, de différentes manières et utilisé comme combustible. Les deux méthodes les plus courantes de production d’hydrogène sont la réforme du méthane à la vapeur et l’électrolyse (séparation de l’eau par l’électricité). Cependant, d’autres méthodes de production d’hydrogène sont également explorées par les chercheurs.
La Réforme du Méthane à la Vapeur
La réforme du méthane à la vapeur est la méthode la plus utilisée pour produire de l’hydrogène à des fins commerciales. Les producteurs d’hydrogène et les raffineries de pétrole utilisent cette méthode pour séparer les atomes d’hydrogène des atomes de carbone présents dans le méthane (CH4). Lors de la réforme du méthane à la vapeur, de la vapeur d’eau à haute température (1 300°F à 1 800°F) sous une pression de 3 à 25 bars (1 bar = 14,5 livres par pouce carré) réagit avec le méthane en présence d’un catalyseur pour produire de l’hydrogène, du monoxyde de carbone et une petite quantité de dioxyde de carbone (CO2).
Les installations industrielles et les raffineries de pétrole utilisent principalement du gaz naturel comme source de méthane pour la production d’hydrogène. Plusieurs centrales électriques à pile à combustible aux États-Unis traitent et utilisent également les gaz d’enfouissement (biogaz) comme source d’hydrogène. Les biocarburants et les carburants pétroliers sont également des sources potentielles d’hydrogène.
L’Électrolyse
L’électrolyse est un processus qui sépare l’hydrogène de l’eau en utilisant un courant électrique. L’électrolyse est couramment utilisée dans les cours de sciences au lycée pour démontrer les réactions chimiques et la production d’hydrogène. À grande échelle, ce processus peut être désigné sous le nom de “power-to-gas”, où le “power” représente l’électricité et le “gas” l’hydrogène. L’électrolyse ne produit aucun sous-produit ni aucune émission, à part l’hydrogène et l’oxygène. L’électricité utilisée pour l’électrolyse est actuellement fournie par le réseau électrique, qui est approvisionné par un mélange de sources renouvelables, d’énergie nucléaire et de combustibles fossiles.
Autres Méthodes de Production d’Hydrogène
La recherche est en cours pour mettre au point d’autres méthodes de production d’hydrogène, notamment :
- Les processus thermochimiques pour convertir la biomasse en gaz ou en liquides et pour séparer l’hydrogène ;
- Les processus photolytiques qui utilisent l’énergie solaire pour séparer l’eau en hydrogène et en oxygène ;
- Les processus biologiques qui utilisent des microbes, tels que des bactéries et des microalgues, pour produire de l’hydrogène par des réactions biologiques.
Une Production d’Hydrogène Propre
Le Département de l’Énergie (DOE) des États-Unis soutient des méthodes de production d’hydrogène neutres en termes de sources et n’utilise pas de code couleur basé sur la source d’hydrogène, la technologie de production et la capture du carbone, contrairement à certains producteurs, marketeurs et autres organisations qui catégorisent l’hydrogène de cette manière. Le programme Hydrogène du DOE comprend plusieurs initiatives des différentes divisions participantes pour une production d’hydrogène propre, afin de répondre aux exigences de la Loi sur les Investissements dans les Infrastructures et l’Emploi (Section 40315), également appelée Loi sur les Infrastructures Bipartisan, et de s’aligner sur la Loi sur la Réduction de l’Inflation (Section 13204). Deux des principales initiatives du DOE sont :
- La Stratégie et la Feuille de Route Nationale pour un Hydrogène Propre aux États-Unis ;
- Une norme de production d’hydrogène propre.
Dernière mise à jour : 23 juin 2023.
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