L’hydrogène est-il la meilleure option pour remplacer le gaz naturel dans la maison ? En regardant les chiffres

On a beaucoup parlé récemment de l’hydrogène comme substitut au gaz naturel. Le projet consiste à ajouter progressivement du H2 au réseau de gaz naturel, le H2 étant produit à partir d'eau en utilisant de l'électricité renouvelable « excédentaire » lorsqu'elle est disponible.

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Graphique avec l'aimable autorisation de Lazard

Par Paul Martin, expert en développement de procédés chimiques

On a beaucoup parlé récemment de l’hydrogène comme substitut au gaz naturel. Le projet consiste à ajouter progressivement du H2 au réseau de gaz naturel, le H2 étant produit à partir d'eau en utilisant de l'électricité renouvelable « excédentaire » lorsqu'elle est disponible. Mais, en fin de compte, certains pensent que nous devrions approvisionner nos foyers en hydrogène pur plutôt qu’en gaz naturel, en utilisant le même réseau de canalisations et de distribution que celui dont nous disposons actuellement. Dans leur esprit, tout ce que nous aurions à faire est de refaire toutes nos chaudières, fournaises, plaques de cuisson et fours et nous partirons pour les courses. Pas besoin d'abandonner tout ce capital coûteux : nous allons simplement changer le carburant ! Nous brûlerons de l’hydrogène incolore et inodore, ne produisant que de la vapeur d’eau, et le réchauffement climatique sera sur le point d’être résolu.

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La première et la plus évidente critique de ce système est son efficacité. Peu importe que vous commenciez avec du gaz naturel ou de l'électricité, le mieux que vous puissiez faire est de convertir environ 70 % de l'énergie d'alimentation – pouvoir calorifique inférieur (PCI) du méthane, ou kWh d'électricité – en PCI d'hydrogène produit. Meilleur cas. Si l’alternative consiste à utiliser directement le gaz naturel ou l’électricité, l’hydrogène n’apportera que des pertes dans cette équation.

De toute évidence, l’idée ici est d’éliminer les émissions de gaz à effet de serre (GES) fossiles associées à la combustion qui se produit à votre extrémité du tuyau. L’hydrogène offre la possibilité de le faire. Vous pouvez commencer avec du biométhane issu de la digestion anaérobie, de sorte que le CO2 que vous émettez lorsque vous produisez de l’hydrogène ne fait qu’une partie du cycle naturel du carbone. Vous pouvez également capturer tout ou partie du CO2 produit lors de la production d'hydrogène à partir de gaz naturel fossile dans l'usine d'hydrogène, ou en pyrolysant le méthane et en vendant le carbone comme sous-produit pour des utilisations autres que la combustion, ou vous pouvez éviter entièrement le CO2 en rendant le CO2 produit. l'électricité avec laquelle vous alimentez votre électrolyseur provient de l'énergie éolienne ou solaire, du nucléaire, de l'hydroélectricité, de la géothermie, etc. Ce sont autant de moyens par lesquels vous pourriez vous retrouver avec un combustible fossile sans émissions de GES pour votre brûleur — idéalement, en supposant que vous puissiez vous le permettre.

Vous pourriez bien sûr alimenter le réseau avec du méthane provenant du biogaz à la place - mais même si je suis convaincu que le biogaz sera un carburant important pour les utilisations de carburant dont nous avons réellement besoin dans un avenir post-fossile, personne ne devrait essayer de vous convaincre qu'il y aura suffisamment de biogaz JAMAIS pour remplacer simplement les approvisionnements en gaz naturel existants – ou même une petite fraction de ces approvisionnements. Alors si vous souhaitez conserver vos brûleurs, et ne pas émettre de GES fossiles, l’hydrogène semble être votre seule option. Et c’est exactement ce que l’industrie du gaz naturel dit aux gouvernements du monde entier.

Bien entendu, ces sociétés gazières et ces fournisseurs d’électrolyseurs ne donnent pas leurs conseils sans intérêt personnel. Ils partent du principe qu'ils ont besoin de rester en affaires, et vous devez garder vos brûleurs – c'est assez juste ! L’alternative évidente consiste à remplacer vos brûleurs directement par de l’électricité et à éliminer les intermédiaires générateurs de pertes d’hydrogène, mais cela les mettrait en faillite. Pour le chauffage de la maison, et même pour l'eau chaude sanitaire, une pompe à chaleur vous permettra non seulement d'économiser 30 % de perte de conversion en hydrogène, mais elle vous fournira également environ 3 kWh de chaleur pour chaque kWh d'électricité que vous fournissez. Beaucoup, beaucoup plus efficace. Mais pas bon marché – la pompe à chaleur va vous coûter quelques dollars – et même si l’électricité renouvelable devient de moins en moins chère de jour en jour, l’électricité du réseau se vend toujours à un prix largement supérieur au prix du gaz naturel par unité d’énergie – à cause des taxes sur le carbone. sont inadéquats et parce que, dans certains endroits, les combustibles fossiles alimentent encore le réseau.

Pour votre table de cuisson, un radiateur à induction vous offrira des performances encore meilleures qu'une flamme : vous devrez peut-être jeter quelques-unes de vos vieilles casseroles et poêles en aluminium, mais sinon vous serez probablement très satisfait de ce changement. Et votre four fera bien l’affaire avec un vieux radiateur à résistance – avec un bien meilleur contrôle de la température.