Comment l'UE peut-elle certifier l'hydrogène à faible teneur en carbone ?
Récemment, la Commission européenne a délivré un message important: L'Europe ne sera pas en mesure de produire tout l'hydrogène dont elle aura besoin pour décarboniser les secteurs difficiles à électrifier tels que l'acier, la chaleur industrielle à haute température et le transport maritime.
Des études estiment que la demande d'hydrogène de l'Union européenne passera de 8,3 millions de tonnes par an à plus de 60 millions de tonnes par an (280 TWh à plus de 2 000 TWh) d'ici à 2050 si elle veut atteindre ses objectifs climatiques (voir la figure ci-dessous). Pour atteindre cet objectif, des importations seront nécessaires. En fait, le Conseil mondial de l'énergie estime que 50 % de la demande d'hydrogène prévue en Europe devra être importée, ce qui signifie que l'Europe doit former des partenariats avec des pays capables d'augmenter la production d'hydrogène propre, comme au Moyen-Orient et en Afrique du Nord ou aux États-Unis.
Demande d'hydrogène prévue dans l'UE d'ici 2050
Si l'hydrogène et les carburants dérivés de l'hydrogène, comme l'ammoniac, n'émettent pas de carbone au moment de leur utilisation, ils doivent être produits par des voies qui réduisent au minimum les émissions de gaz à effet de serre (GES) tels que le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane, ce qui se traduit par de très faibles émissions d'équivalent CO2 tout au long de la chaîne de valeur. Nous ne pouvons pas simplement mesurer leur impact sur le climat au moment où nous les utilisons.
Mais comment mesurer réellement les émissions globales de GES pour l'hydrogène ? Plus précisément, comment l'Europe peut-elle garantir que l'hydrogène importé et produit localement sera bénéfique pour le climat ? Et quels outils réglementaires devons-nous mettre en place pour réussir ?
La fixation de normes pour les importations de carburant n'est pas une nouveauté pour l'Union européenne. L'Europe est depuis longtemps à la pointe de la réglementation en matière d'environnement et de climat, qui a des répercussions au-delà de ses frontières, et de nombreux pays dans le monde ont déjà adopté des normes en matière de carburants calquées sur celles de l'UE.
Le paquet gaz est la proposition de la Commission européenne visant à décarboniser les réseaux de gaz existants et à réglementer le marché naissant de l'hydrogène renouvelable et à faible teneur en carbone. Il est actuellement en cours de révision afin de l'aligner sur l'objectif de l'UE de réduire les émissions de GES de 55 % d'ici 2030 par rapport aux niveaux de 1990. Un élément crucial de cette révision sera de veiller à ce que l'hydrogène local et importé atteigne des réductions ambitieuses des émissions de GES sur l'ensemble de la chaîne de valeur par rapport aux combustibles fossiles non consommés, et à ce qu'un système de certification de l'hydrogène à l'échelle de l'UE soit mis en œuvre dès que possible. Sur un autre front technologique, l'UE est à l'avant-garde d'un mécanisme de certification de l'élimination du carbone. Cette initiative est tout à fait dans les cordes de la Commission.
C'est important pour atteindre les objectifs climatiques et pour les réalités pratiques de la création d'un nouveau marché mondial des carburants. Dans un monde à zéro émission nette, tous les combustibles fossiles doivent passer à une énergie décarbonée ou à carburants à zéro émission de carbone. En définissant des normes pour l'hydrogène à faible émission de carbone, l'Europe peut façonner le marché mondial naissant de l'hydrogène, et ainsi favoriser un renforcement de l'ambition climatique en dehors de l'Union européenne. Les promoteurs de projets, les fournisseurs de technologies, les entités de financement et les pays exportateurs ont besoin de certitude et de clarté en ce qui concerne les normes de certification de l'hydrogène pour réduire les risques d'investissement et faire avancer les projets, ce qui freine les progrès depuis au moins une décennie. En l'absence de clarté de la part de l'un des plus grands acheteurs de carburants au monde, l'émergence d'un nouveau marché mondial pour carburants à zéro émission de carbone , dont nous avons tant besoin, sera encore retardée.
Ce que nous pouvons apprendre des précédentes réglementations européennes sur les carburants
Examinons de plus près l'exemple de la réglementation du diesel dans l'UE.
L'amour des Européens pour les véhicules diesel les a habitués au rugissement sec et puissant de leurs moteurs. La soif de diesel de l'Europe ne pouvait pas - et ne peut toujours pas - être étanchée par l'industrie locale du raffinage. Les pays exportateurs de pétrole sont devenus des fournisseurs européens de diesel pour combler le déficit du marché, mais non sans se conformer aux normes européennes de plus en plus strictes en matière de carburant.
Les conducteurs de véhicules diesel n'ont probablement pas remarqué la mise en œuvre de l'Euro V en 2009. L'Euro V était la norme européenne révisée de spécification environnementale des carburants pour les véhicules routiers. La nouvelle norme limite la teneur en soufre du diesel et de l'essence à 10 parties par million (ppm). La norme précédente, l'Euro IV, autorisait une teneur en soufre de 50 ppm dans le diesel. L'élimination du soufre dans les carburants est essentielle car lorsque le soufre contenu dans les carburants est brûlé, il produit des molécules de dioxyde de soufre. Lorsque ces molécules entrent en contact avec l'eau, elles provoquent des pluies acides. La réduction de la teneur en soufre du diesel de 50 ppm à 10 ppm a été un énorme défi pour les producteurs de carburant et une victoire importante pour le climat.
Normes européennes d'émissions - Teneur maximale en soufre autorisée dans le diesel
Au cours des années qui ont précédé la mise en œuvre de la norme Euro V, les raffineries de pétrole en Europe et dans le monde ont investi des milliards de dollars dans de nouvelles technologies, telles que des catalyseurs de pointe et la modernisation d'unités, afin de s'assurer que leur diesel fini serait conforme à la directive européenne qui allait être mise en œuvre. Grâce à un cadre politique solide, tous les États membres et les exportateurs de diesel se sont conformés aux normes européennes plus strictes en matière de carburant. Le diesel consommé dans l'Union européenne était certifié à très faible teneur en soufre (ULSD) et, par conséquent, moins nuisible à l'environnement.
Pour le nouveau système énergétique que nous essayons de créer, il ne suffit pas d'améliorer la qualité des combustibles locaux ou importés. Nous devons suivre une approche holistique qui inclut l'évaluation des émissions tout au long de la chaîne de valeur, de la production à la consommation.
Le train législatif de l'UE est dépassé par la demande d'hydrogène
Au cours des dernières années, les activités de développement du marché de l'hydrogène ont considérablement augmenté. Il est loin d'être facile de suivre les protocoles d'accord entre les pays riches en ressources du Moyen-Orient et de l'Afrique du Nord (MENA) et les États membres de l'Union européenne ou les entreprises individuelles qui cherchent à s'assurer un approvisionnement en hydrogène pour décarboniser leurs économies ou leurs chaînes de production.
Protocoles d'accord entre MENA et les pays importateurs
Les États-Unis et la Commission européenne ont formé la Task Force sur la sécurité énergétique européenne en mars 2022 après l'invasion de l'Ukraine, et ils se sont depuis engagés à diversifier les approvisionnements énergétiques de l'Europe. Cet engagement comprenait l'augmentation des exportations mondiales de GNL vers l'Europe et la création d'une plateforme énergétique de l'UE pour coordonner les approvisionnements en gaz, GNL et hydrogène, signalant un avenir potentiel pour le commerce transatlantique de l'hydrogène.
L'Allemagne et les Pays-Bas, les plus grands consommateurs et producteurs d'hydrogène de l'UE, font partie des États membres de l'UE qui s'engagent avec des partenaires internationaux à garantir des importations d'hydrogène renouvelable et à faible teneur en carbone. Se préparant à l'explosion de la demande d'hydrogène en Europe du Nord, le port de Rotterdam a des projets ambitieux d'importation d'hydrogène à faible teneur en carbone pour l'usage domestique et le commerce transfrontalier avec la plus grande région industrielle d'Europe, la Rhénanie-du-Nord-Westphalie.
Malheureusement, tout cela se passe bien avant la réglementation. Le paquet gaz prévoit uniquement que l'acte délégué précisant la méthode d'évaluation des économies d'émissions de gaz à effet de serre réalisées grâce aux carburants à faible teneur en carbone soit proposé par la Commission d'ici le 31 décembre 2024, ce qui serait donc postérieur au début des importations en Europe.
La nécessité d'un système de certification de l'hydrogène à l'échelle de l'UE
Les États membres et les groupes internationaux ont fait des efforts considérables pour développer des systèmes de certification pour l'économie naissante de l'hydrogène. Toutefois, la plupart des systèmes de certification de l'hydrogène existants sont volontaires et ne sont pas adaptés à l'objectif de comptabilisation complète des émissions. Ces systèmes limitent l'évaluation des émissions soit à l'installation de production d'hydrogène, soit, en plus des émissions liées à la production d'hydrogène, à des émissions en aval limitées.
Chaîne de valeur de l'hydrogène
Dans certains cas, les systèmes de certification existants ne concernent que l'hydrogène renouvelable et ne disposent pas d'un cadre permettant d'évaluer les émissions de l'hydrogène d'origine fossile avec captage et stockage du carbone ou de l'électricité nucléaire. Par exemple, l'Allemagne a mis au point un système de certification axé sur la production d'hydrogène vert, mais elle a conclu des protocoles d'accord pour l'hydrogène produit par d'autres moyens.
Exemple d'initiatives européennes et internationales de certification de l'hydrogène
La proposition du paquet "Gaz" inclut la technologie, il serait donc logique que les systèmes de certification soient conçus pour inclure l'hydrogène renouvelable et à faible teneur en carbone. En outre, ces systèmes de certification devraient refléter les réalités du marché qui incluent les importations d'hydrogène non seulement renouvelable, mais aussi bleu en Europe - des réalités du marché déjà prises en compte par la Commission européenne.
Le besoin urgent d'une méthodologie claire et transparente des émissions de GES sur le cycle de vie pour le marché international naissant de l'hydrogène.
La proposition actuelle du paquet gaz manque de clarté quant à la portée de la comptabilisation des émissions de gaz à effet de serre pour l'hydrogène et les vecteurs hydrogène. Une analyse du cycle de vie de l'hydrogène bien conçue devrait mesurer l'impact environnemental (émissions de GES) sur l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène. Cela inclut la production, le stockage temporaire, le transport et les processus de conversion des vecteurs hydrogène. En tant que telle, la proposition laisse trop de questions sans réponse, ce qui crée une incertitude sur le marché et des risques pour les investisseurs.
Des efforts de certification de l'hydrogène sont également entrepris par d'autres pays. Aux États-Unis, un nouvel effort de GTI Energy, appelé Open Hydrogen Initiative, vise à développer des méthodologies et un éventuel outil pour calculer l'intensité des émissions de GES des filières de production d'hydrogène, mais il n'en est encore qu'à ses débuts. Récemment, les Émirats arabes unis se sont attachés à faire d'Abu Dhabi un leader fiable de l'hydrogène vert et bleu à faible teneur en carbone sur les marchés internationaux émergents. Le département de l'énergie d'Abu Dhabi élabore actuellement une politique de l'hydrogène qui comprendra de nouvelles réglementations et normes. La coordination entre les nations et l'harmonisation des normes de certification de l'hydrogène seront cruciales pour le marché international naissant.
La demande d'hydrogène prévue en Europe nécessitera des accords avec les partenaires énergétiques existants et nouveaux pour garantir un approvisionnement décarboné. Ces accords doivent être conclus le plus rapidement possible afin de répondre à la demande et, en fin de compte, de pousser l'industrie européenne à s'affranchir de sa dépendance actuelle aux combustibles fossiles.
D'importantes lacunes réglementaires doivent encore être comblées pour développer un commerce de l'hydrogène propre et garantir que l'hydrogène apportera les avantages climatiques promis pour respecter l'accord de Paris. Le site CATF contient des recommandations visant à combler les lacunes existantes :
- Le paquet gaz révisé (directive) devrait apporter des éclaircissements sur le champ d'application de la méthodologie de calcul et de certification des émissions de gaz à effet de serre pour l'hydrogène à faible teneur en carbone et renouvelable.
- L'analyse du cycle de vie des émissions de l'hydrogène doit inclure toutes les émissions de l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, en tenant compte non seulement des émissions liées à l'installation de production d'hydrogène, mais aussi des émissions en amont et en aval, y compris les fuites de méthane, le transport de l'hydrogène, la distribution, le stockage et l'utilisation finale. Les fuites de méthane en amont peuvent être dominantes ou écraser les autres émissions de la chaîne de valeur de l'hydrogène à faible teneur en carbone et des estimations réalistes doivent être incluses dans l'analyse du cycle de vie de l'hydrogène.
- Les États membres qui ont mis au point des systèmes de certification de l'hydrogène et d'autres initiatives de certification de l'hydrogène devraient inclure les émissions dans l'ensemble de la chaîne de valeur et tenir compte de la technologie.
- Élaborer l'acte délégué précisant la méthodologie d'évaluation des émissions de gaz à effet de serre dans les meilleurs délais.
Un mécanisme de certification ambitieux repose sur des critères stricts en matière de méthane et sur des taux de fuite de méthane maximum. Pour le méthane en amont, la Commission devrait commencer par des estimations claires, crédibles et réalistes des émissions de méthane en amont, avant d'aligner la méthodologie des émissions de GES sur celle des exigences de surveillance, de déclaration et de vérification (MRV) du règlement sur le méthane, en passant des estimations d'émissions aux mesures d'émissions vérifiables d'ici 2027.
Les décideurs politiques et les États membres européens ont une occasion sans précédent de favoriser la création d'un marché mondial de l'hydrogène bénéfique pour le climat. En clarifiant les normes relatives à l'hydrogène sur les marchés et en favorisant la création d'un système de certification de l'hydrogène aligné au niveau international, l'Europe pourrait donner le ton des futures normes commerciales en matière d'énergie décarbonée. Elle pourrait également favoriser un environnement propice à la réalisation des projets nécessaires pour répondre à la demande d'hydrogène prévue dans l'Union.
