L’électricité et l’hydrogène sont-elles des énergies propres ?

, par Gilbert Fernandes   submit to reddit

L’électricité et l’hydrogène ne sont pas des énergies que l’on trouve dans la nature comme le pétrole, le gaz ou le charbon. Ce sont des énergies que l’on fabrique par transformation d’autres énergies (charbon, gaz, chaleur, vent, hydrolique, ...).
Donc pour savoir si ces énergies "finales" (c’est à dire qui sont utilisées par le consommateur) sont réellement propre et sans CO2, il faut s’intéresser à leur mode de production et donc aux énergies "primaire" que l’on a utilisé pour les produire.

Pour l’électricité :

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Prod électricité en 2004
Sources des énergies utilisées pour la production électrique en 2004

Nous voyons que dans le monde, l’énergie électrique est fabriquée au 2/3 à partir d’énergie fossile, donc à partir d’une source d’énergie qui a produit du CO2. Ainsi, lorsqu’un utilisateur consomme de l’électricité dans le monde, même s’il ne génère pas a son niveau du CO2, il a imposé à un industriel la génération de CO2 pour lui fournir son électricité. Et, compte tenu du rendement des centrales électrique ( 20 à 25 % pour une centrale au charbon, 33 % pour une centrale nucléaire et 35 à 40 % pour une centrale au gaz en moyenne mondiale), nous pouvons dire que la voiture électrique va générer 2 à 3 fois plus de CO2 dans l’atmosphère que la voiture diésel. Cela peut surprendre, mais si l’on regarde bien d’un bout à l’autre de la chaine de production (du puits à la roue), c’est une réalité.

Remarque : les taux de rendement des centrales électrique ne sont pas la conséquence de l’incompétence des électriciens, mais de la loie de physique appelée "loie de Carnot" qui dit que lorsque l’on fait bouillir de l’eau pour faire de la vapeur et faire tourner une machine (ce qui est le cas de toutes les centrales électriques du monde), alors les rendements énergétique vont être très faible. C’est le cas, et l’on ne peut rien faire contre.

Pour l’hydrogène :

Et bien nous avons un peu le même problème : il faut le fabriquer. Pour cela nous avons 2 solutions :
- faire une électrolyse de l’eau : cela ne génère pas de CO2, mais il faut de l’électricité, et nous retombons dans le même problème que le précédent
- craquer du méthane ( CH4) pour brûler le carbone et l’envoyer dans l’atmosphère sous forme de CO2 et récupérer l’hydrogène. C’est comme cela que les industriels produisent massivement l’hydrogène aujourd’hui.
Bien sûr ces 2 solutions génèrent du CO2, pas à l’usage final de l’hydrogène, mais lors de sa production.
De plus l’hydrogène est très délicat à manipuler, et très chère (il faut le compresser, cela coûte beaucoup d’énergie, et son transport est couteux car le gaz étant léger et volumineux, il faut faire beaucoup de voyages pour en transporter une quantité significative.
On estime que 70% de l’énergie produite (de l’hydrogène fabriqué) doit être consommé pour son conditionnement (compression) et son transport. Pour info, seul 15% du pétrole est consommé pour sa production, ce qui est beaucoup plus efficace et rentable !.

En conclusion, nous pouvons dire que l’électricité et l’hydrogène ne sont pas propre (en gaz à effet de serre) car leur fabrication, aujourd’hui, génère beaucoup de CO2 (sauf à changer intégralement les chaines de productions vers du renouvelable tel l’éolien, ce qui n’est pas réalisable physiquement à l’échelle d’une génération pour les volumes d’énergie fossile que nous consommons aujourd’hui.
Ce sont donc des moyens intéressant, dans la mesure où nous réduisons notre consommation énergétique pour nous adapter aux possibilités de productions réellement sans CO2 et renouvelable. En aucun cas ces énergies sont des solutions miracle nous permettant de consommer toujours autant, voir plus.

Pour creuser le sujet je vous renvoi vers les sites suivants :
- un article sur les voitures électrique sur le site manicore
- les cours de JM Jancovici à l’école de mines de Paris, le chapitre 1 sur l’énergie, mais également le 7 "Eole au secours". Voir aussi les supports.
- Un article sur la pile à combustible sur le site manicore.
- Un article publié dans Le Monde par JM Jancovici sur la production d’hydrogène, avec quelques calculs rapide pour la France
- le site pile à combustible qui promeut cette énergie