Qu'est-ce qui fait une bonne plateforme d'hydrogène propre ? 

L'hydrogène à faibles émissions est un élément essentiel de la solution au changement climatique, et il est susceptible de jouer un rôle majeur dans la décarbonisation complète de l'économie d'ici le milieu du siècle tout en répondant aux besoins énergétiques croissants de la planète. Nous savons déjà que l'électrification, combinée à un développement massif de l'électricité à émissions nulles, contribuera à réaliser une grande partie du travail de décarbonisation, mais plus de 80 % de l'utilisation finale de l'énergie aux États-Unis provient de combustibles.i Bien qu'un grand nombre de ces utilisations de combustibles puissent être électrifiées, l'électrification de certains secteurs de l'économie difficiles à éliminer (tels que la navigation maritime et la fabrication du fer) sera probablement impossible sur le plan commercial ou d'un coût prohibitif. Pour ces secteurs, nous aurons besoin de carburants à zéro émission de carbone, à savoir l'hydrogène et l'ammoniac, pour parvenir à une décarbonisation complète. En fait, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) prévoit que la demande mondiale d'hydrogène devra augmenter de près de 500 % entre 2020 et 2050 pour atteindre les objectifs climatiques du milieu du siècle.ii 

Alors que les incitations politiques et du secteur privé en faveur de l'hydrogène et de l'ammoniac à faibles émissions ne sont pas encore monnaie courante, la loi américaine sur l'investissement dans les infrastructures et les emplois (IIJA) de 2021, également connue sous le nom de loi sur les infrastructures bipartisanes (BIL), a créé un nouveau programme important pour aider à concrétiser cette vision. L'IIJA a autorisé le ministère américain de l'énergie (DOE) à dépenser 8 milliards de dollars pour créer au moins quatre "centres régionaux d'hydrogène propre".

Qu'est-ce qu'un centre d'hydrogène propre ? 

Un centre d'hydrogène propre est un réseau régional composé de l'infrastructure de production, d'utilisation finale et de connexion nécessaire pour produire, transporter, stocker et utiliser de l'hydrogène propre sur un marché régional fonctionnel. Ces projets de démonstration, qui pourraient être de grande envergure, ont pour but de tester et d'éprouver les technologies nécessaires pour minimiser l'intensité des émissions de gaz à effet de serre (GES) de la production d'hydrogène, pour l'utiliser dans de nouvelles applications afin de contribuer à la décarbonisation, et pour le stocker et le transporter d'une nouvelle manière afin de répondre aux demandes d'un marché national de l'hydrogène nouvellement formé.iii 

Qu'est-ce qui fait une bonne plateforme d'hydrogène propre ? 

Le 6 juin 2022, le DOE a publié un avis d'intention pour le programme Regional Clean Hydrogen Hubs, et il prévoit de publier une annonce d'opportunité de financement à l'automne 2022. Le DOE dispose à ce stade d'une occasion importante de faire progresser de manière significative et efficace les démonstrations de production, d'utilisation et d'infrastructure d'hydrogène propre par le biais du développement d'économies régionales d'hydrogène propre. CATF a proposé des recommandations pour la mise en œuvre du programme de centres d'hydrogène en réponse à la demande d'informations du DOE au début de 2022. Ci-dessous, CATF décrit les étapes que tous les centres régionaux d'hydrogène devraient suivre pour s'assurer qu'ils sont propres, équitables et durables : 

1. Réduire au minimum l'intensité des gaz à effet de serre (GES) de la production d'hydrogène 

Pour décarboniser les secteurs difficiles à électrifier, nous devons mettre en place une offre importante de production d'hydrogène à faibles émissions tout en nous attachant à minimiser l'intensité des GES sur l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, indépendamment de la manière dont cet hydrogène est produit. Cela signifie que les émissions en amont de la production du gaz naturel et/ou de l'électricité utilisés pour fabriquer l'hydrogène doivent être absolument réduites au minimum. 

L'intensité des GES de l'hydrogène doit être minimisée dans toute la mesure du possible. Le DOE doit sélectionner avec soin les plates-formes afin de tirer pleinement parti des ressources énergétiques régionales à faible teneur en carbone, et les développeurs de plates-formes et les producteurs d'hydrogène doivent se conformer aux directives suivantes :  

• Les producteurs d'hydrogène qui utilisent le gaz naturel et le captage du carbone doivent s'approvisionner en gaz naturel auprès de producteurs disposant de systèmes solides pour détecter et éliminer les évents, les torchères et les fuites de méthane des infrastructures de production et de transport du gaz, maximiser les taux de captage et de stockage du carbone (CSC) et minimiser les émissions de_CO2 provenant du processus de production ou de l'utilisation de l'électricité du réseau.iv 
• Les producteurs d'hydrogène qui utilisent des électrolyseurs doivent implanter leur production dans des régions disposant d'une capacité abondante d'électricité sans carbone (c'est-à-dire d'énergie renouvelable ou nucléaire), maximiser leur utilisation de cette électricité sans carbone et minimiser leur utilisation de l'électricité du réseau. L'électricité zéro carbone utilisée pour l'électrolyse doit s'ajouter à la production existante et prévue. 

2. Maximiser l'impact sur le climat avec les secteurs d'utilisation finale qui sont les plus susceptibles d'avoir besoin d'hydrogène pour se décarboniser. 

Un centre pour l'hydrogène efficace qui fonctionne comme un marché régional devra avoir de nombreux bons preneurs, ou consommateurs, pour son hydrogène. Idéalement, la plupart de ces acheteurs seront des consommateurs issus des principaux secteurs d'utilisation finale susceptibles d'avoir besoin d'hydrogène pour se décarboniser, notamment : 

• Camionnage lourd et longue distance, 

• Navigation maritime, 
• L'aviation, 
• La fabrication du fer, 
• Chauffage de procédés industriels à haute température, et 

• Équilibrage de la charge du secteur de l'électricité pour permettre un réseau électrique à forte intensité d'énergies renouvelables. 

Le DOE et les développeurs de plates-formes devraient donner la priorité au développement technologique et à la préparation commerciale de ces acheteurs bénéfiques pour le climat. Par exemple, le DOE pourrait favoriser les candidats à la création d'un centre d'hydrogène dans les régions qui disposent de grands dépôts de camions, de ports ou d'un nombre important d'installations industrielles. 

3. S'engager à un engagement communautaire significatif et à mettre l'accent sur la justice environnementale. 

Les développeurs de plateformes d'hydrogène et le DOE doivent donner la priorité à l'équité et à la justice environnementale en menant un engagement communautaire significatif, en dirigeant les bénéfices de leurs projets vers les communautés locales et en soutenant la main-d'œuvre et les économies locales. Comme l'a clairement indiqué la secrétaire à l'énergie Granholm lors de l'examen annuel des mérites du DOE pour l'hydrogène le 6 juin 2022, le DOE recherchera spécifiquement des propositions de centres d'hydrogène qui donnent la priorité à la justice et à l'équité environnementales, à l'engagement communautaire et au développement de la main-d'œuvre.  

Au minimum, le DOE devrait s'assurer que les régions des hubs : 

• Créer des structures et des attentes pour l'engagement de la communauté locale qui permettent une contribution significative des citoyens tout au long du processus de planification et de développement et mettre en œuvre les meilleures pratiques pour rendre la sollicitation des contributions plus accessible, comme la tenue de réunions ouvertes en dehors des heures de travail habituelles de 9h à 17h.v 
• Créer des emplois locaux et durables qui correspondent aux salaires en vigueur et soutenir les efforts de développement de la main-d'œuvre locale tout au long de la chaîne de valeur de l'hydrogène propre. 
• Réaliser une évaluation complète de la santé environnementale de la communauté et - si elle est sélectionnée pour le financement des hubs du DOE - faire un rapport au DOE au moins une fois par an sur l'état des repères.  

En apportant un maximum d'avantages et un minimum de coûts (tant sur le plan environnemental qu'économique) aux communautés locales, on s'assurera que les plates-formes hydrogène s'intègrent avec succès dans leurs régions et qu'elles sont construites pour contribuer durablement à leurs communautés dans les décennies à venir. 

4. Offrir des avantages environnementaux à court terme aux communautés vivant dans les régions de plates-formes hydrogène. 

Les plateformes d'hydrogène doivent s'assurer que, dans l'ensemble, leurs projets présentent des avantages en termes d'indicateurs environnementaux tels que la qualité de l'air et l'utilisation de l'eau pour leurs régions (et, au minimum absolu, l'impact environnemental net d'une plateforme doit être neutre). Cet aspect devrait être considéré comme un avantage tangible à court terme pour les communautés dans lesquelles les plateformes d'hydrogène sont implantées. Par exemple, les émissions de diesel des camions et d'autres véhicules sont à l'origine d'une pollution atmosphérique locale qui a un coût important pour la santé humaine et l'environnement. Le remplacement de ces camions diesel par des camions électriques à pile à combustible (FCEV) à hydrogène aurait un impact immédiat en améliorant la qualité de l'air local dans cette communauté.  

D'une proposition d'action à la création de pôles d'hydrogène propre 

Le rôle clé de l'hydrogène dans la décarbonisation totale devenant évident, ce qui semblait être une petite disposition dans un projet de loi bipartisan l'année dernière s'est en fait avéré extrêmement important. Alors que le DOE est encore en train de mettre en place le programme et d'élaborer ses plans pour solliciter et sélectionner les propositions, de nombreux États et régions s'organisent déjà en centres d'hydrogène autoproclamés.vi Le succès de la décarbonisation totale par l'utilisation de carburants à zéro émission de carbone aux États-Unis dépendra dans une certaine mesure de l'efficacité de la construction et du développement de ces centres d'hydrogène émergents à faibles émissions au cours de la prochaine décennie, afin de démontrer la technologie en tant que système interconnecté et de réduire les coûts. Le DOE a la possibilité et la responsabilité de veiller à ce qu'elles soient établies de manière à catalyser l'économie de l'hydrogène, à aider les communautés et à maximiser les avantages climatiques. 

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ⁱ Sur les 69,7 quads d'énergie totale fournie aux États-Unis, 12,5 quads, soit 18 %, proviennent de l'électricité. Voir la U.S. Energy Information Administration, U.S. energy consumption by source and sector, 2020, https://www.eia.gov/energyexplained/us-energy-facts/images/consumption-by-source-and-sector.pdf.

ⁱⁱ Voir le rapport "Net Zero by 2050" de l'AIE : https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050. L'AIE prévoit que l'utilisation d'hydrogène passera d'environ 90 millions de tonnes métriques en 2020 à environ 530 millions de tonnes métriques en 2050. 

ⁱⁱⁱ Traditionnellement, l'hydrogène "classique" est produit et utilisé sur place ou à proximité, soit pour les raffineries de pétrole, soit pour la fabrication d'ammoniac pour les engrais. 

^iv Notamment, même si les règlements actuellement à l'étude par l'EPA sont finalisés et entièrement mis en œuvre, il restera d'importantes émissions en amont provenant de la production, du traitement et du transport du gaz naturel. Il existe des options pour minimiser davantage les émissions de gaz à effet de serre de ces industries, au-delà des mesures requises par la réglementation, et les producteurs d'hydrogène devraient exiger des fournisseurs de gaz qu'ils adoptent ces approches.    

^v D'autres bonnes pratiques pour étendre l'accessibilité de la sensibilisation du public comprennent les webinaires, les numéros verts, les portails en ligne, les communications WhatsApp et les petites conversations communautaires pour permettre aux membres de la communauté de s'informer sur les projets et de partager leurs commentaires de la manière la plus pratique. 

^Les États et régions qui prévoient de créer des centres d'hydrogène à la mi-2021 sont les suivants : la région des Appalaches (Pennsylvanie, Virginie-Occidentale et Ohio) ; HALO (Arkansas, Louisiane et Oklahoma) ; Houston (Texas) ; Los Angeles (Californie) ; la Caroline du Nord et du Sud ; le Nord-Est (New York, Connecticut, Massachusetts et New Jersey) ; l'État de Washington ; et le Western Inter-States Hydrogen Hub (WISHH, Colorado, Nouveau-Mexique, Utah et Wyoming).