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Dec 29, 2023

Chauffer nos maisons à l'hydrogène

Dépendre des combustibles fossiles pour chauffer nos maisons, nos entreprises et nos bâtiments n'est plus

Compter sur les combustibles fossiles pour chauffer nos maisons, nos entreprises et nos bâtiments n'est plus une option si nous voulons atteindre zéro émission nette de carbone d'ici 2050. Nous devons maintenant nous tourner vers des sources d'énergie à faible ou sans carbone comme alternatives et l'hydrogène est l'une des options les plus prometteuses.

Le gaz naturel représente près de 85 % du combustible utilisé pour le chauffage et la cuisine dans les foyers britanniques et environ 40 % dans les foyers américains. Mais, en tant que combustible fossile, le gaz naturel (principalement du méthane) produitles émissions de gaz à effet de serrelorsqu'ils sont brûlés, ce qui signifie qu'une proportion importante de nos émissions provient du chauffage de nos maisons et de nos entreprises, du chauffage de l'eau ou de la cuisine.

Au Royaume-Uni, la combustion du gaz naturel comme source de combustible à la maison, au travail et dans l'industrie représente 37 %1 de toutes les émissions de dioxyde de carbone (CO2), dont 18 % proviennent de l'utilisation domestique. Ce nombre s'élève à 48 % aux États-Unis, dont 13 % dans un contexte résidentiel et commercial.2

Pour atteindre leobjectif net zéro d'ici 2050, il est donc essentiel que nous trouvions d'autres sources de carburant produisant peu ou pas d'émissions ethydrogène est considérée comme une alternative idéale. L'un des principaux défis consiste à produire de l'hydrogène à une échelle suffisamment grande pour être utilisé commercialement à l'échelle nationale.

L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'univers, il y en a donc beaucoup disponible. Contrairement aux combustibles fossiles (qui produisent des émissions nocives lorsqu'ils sont brûlés), la combustion de l'hydrogène ne libère pas de dioxyde de carbone. Donc, l'utiliser pour le chauffage pourrait faire une énorme différence dans nos émissions de carbone et jouer un rôle essentiel dansatteindre zéro net.

L'hydrogène est disponible dans une variété de "couleurs" différentes , selon la méthode utilisée pour le produire. Le plus propre d'entre eux est l'hydrogène vert, qui est produit à partir d'électricité provenant de sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie solaire ou éolienne.

L'hydrogène vert représente actuellement un petit pourcentage de l'hydrogène utilisé ; comme la demande est encore faible, la production est chère. Mais tout comme l'énergie éolienne a baissé de prix, le prix de l'hydrogène vert baissera à mesure qu'il deviendra plus courant.

Découvrez la différence entre l'hydrogène gris, bleu et vert, pourquoi il pourrait nous aider à lutter contre le changement climatique et comment nous cherchons des moyens de réaffecter notre réseau de gaz existant pour transporter ou mélanger l'hydrogène.

Pour apporter cet hydrogène gazeux propre dans nos maisons, nous devons nous assurer que les appareils ménagers comme les chaudières, les appareils de cuisson et les foyers à gaz sont prêts pour l'hydrogène. Les fabricants ont déjà construit des chaudières à hydrogène, la technologie est donc disponible – elle a juste besoin d'un basculement stratégique à grande échelle, mené de manière centralisée par le gouvernement.

Tout comme le passage de la télévision analogique à la télévision numérique, parce que nous savons que le changement de notre système de chauffage est imminent, des plans peuvent être élaborés en conséquence pour rendre le passage aussi simple et direct que possible. Le gouvernement pourrait exiger que toutes les nouvelles chaudières à gaz installées soient prêtes pour l'hydrogène, afin d'assurer une transition en douceur lorsqu'il sera temps de passer à l'hydrogène.

Les experts sont optimistes et estiment que le passage au chauffage à l'hydrogène commencera à se produire dans les 10 prochaines années, conformément aux objectifs des gouvernements britannique et américain visant à réduire les émissions de carbone de moitié d'ici 2035. Aux États-Unis, le ministère de l'Énergie a établi leInitiative Hydrogène Earthshot, qui vise à réduire le coût de l'hydrogène à 1 $ pour un kilogramme en une décennie.

La bonne nouvelle est que l'hydrogène pourrait être transporté via notre réseau de gaz existant et facilement stocké avec la technologie conventionnelle. Ce serait une solution plus rentable, réduisant la quantité de nouvelles infrastructures coûteuses nécessaires pour construire de nouveaux réseaux de transmission et de distribution d'hydrogène, et minimisant également les perturbations.

Des essais de mélange d'hydrogène sont actuellement en cours pour déterminer la quantité d'hydrogène pouvant être utilisée dans nos pipelines existants.

Passer au 100 % hydrogène n'est pas encore viable, notamment pour les raisons suivantes :

l'infrastructure pour produire de l'hydrogène en quantités suffisantes est encore en cours de développement

l'hydrogène et le méthane ont des différences importantes (comme la vitesse à laquelle le gaz se déplace), nous devons donc tester comment le réseau de gazoducs existant fonctionnera lorsque l'hydrogène y sera introduit.

Les scientifiques ont donc testé des moyens de «mélanger» l'hydrogène au gaz naturel afin de réduire les émissions, car moins de gaz naturel serait nécessaire. L'hydrogène est injecté dans le système de gaz naturel, produisant un « mélange » de gaz naturel et d'hydrogène.

Au Royaume-Uni, seul un mélange d'hydrogène à 0,1 % est actuellement autorisé à être inclus dans le mélange de gaz naturel fourni aux foyers, aux entreprises et à l'industrie.

L'un des essais de mélange d'hydrogène en coursFutureGrid– une installation de recherche sur l'hydrogène spécialement construite qui testera la faisabilité de mélanges d'hydrogène à des concentrations croissantes jusqu'à 100 % sur les actifs de transport de gaz.

À l'échelle nationale, on estime quele mélange d'hydrogène pourrait avoir le même effet d'économie de carbone chaque année que de retirer deux millions de voitures de la circulation . Cela a encouragé l'Energy Networks Association (ENA) à soutenir les plans de mélange d'hydrogène à travers le Royaume-Uni. On s'attend à ce que les mises à niveau nécessaires du système de transmission national du Royaume-Uni puissent fournir un mélange de 2 % d'ici 2024 et un mélange de 20 % d'ici 2027.3

L'un des premiers et des plus grands projets d'hydrogène propre aux États-Unis, TheProjet HyGrid , a été lancé en 2021 et est situé à Long Island. En mélangeant de l'hydrogène vert dans le système de distribution existant, il contribuera à décarboniser les réseaux de gaz existants et devrait chauffer environ 800 foyers, ainsi que fournir de l'hydrogène pur et mélangé à utiliser dans les véhicules.

D'autres projets de National Grid en cours pour la production et l'utilisation d'hydrogène vert comprennent une installation d'hydrogène à usages multiples, qui sera dans le centre de New York en 2023.

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Sources

1Hydrogène : Tester le fioul de chauffage du FutureGrid

2Environmental Protection Agency des États-Unis : sources d'émissions de gaz à effet de serre ; et nous. Département de l'énergie : avantages et considérations de l'hydrogène

3Edie : Le mélange d'hydrogène prêt pour un déploiement à l'échelle du Royaume-Uni l'année prochaine…