Analyse du cycle de vie de la production d’hydrogène vert à partir de sources renouvelables

L’hydrogène est un vecteur énergétique plutôt qu’une source d’énergie primaire. Son bilan environnemental dépend donc du système énergétique et des matériaux en amont utilisés pour le produire, le traiter et le distribuer. L’hydrogène peut être produit à partir de gaz naturel, de charbon, de biomasse, par électrolyse de l’eau ou par une combinaison de ces procédés. L’électrolyse à partir de sources renouvelables utilise de l’électricité issue de ressources renouvelables pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène. Lorsque l’électricité renouvelable est véritablement à faible empreinte carbone et que l’ensemble de la chaîne de valeur est pris en compte, ce procédé peut présenter une empreinte carbone nettement inférieure à celle de l’hydrogène fossile conventionnel. La réaction électrochimique fondamentale est 2H₂O → 2H₂ + O₂. Le travail électrique minimal thermodynamique est lié à la variation de l’énergie libre de Gibbs de la réaction, tandis que les électrolyseurs pratiques nécessitent de l’énergie supplémentaire en raison des pertes d’activation, des pertes ohmiques et des pertes liées au transfert de masse. Par conséquent, l’analyse du cycle de vie ne doit pas considérer l’énergie théorique de la réaction comme la demande électrique réelle. Un inventaire réaliste doit inclure la consommation des piles, l’électricité auxiliaire, le traitement de l’eau, le refroidissement, l’électronique de puissance et les pertes de fonctionnement.