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La complémentarité nucléaire hydrogène

Mini-réacteur nucléaire Rolls-Royce

L’électricité nucléaire pourrait être le moyen idéal pour produire de l’hydrogène vert à grande échelle à des coûts acceptables. Elle est bas-carbone et le coût de fonctionnement des centrales est presque identique qu’elles fonctionnent à la moitié de leur puissance ou à pleine puissance.

Il est difficile aujourd’hui d’échapper à l’effervescence autour du potentiel de l’hydrogène et plus particulièrement de l’hydrogène vert fabriqué sans carbone. Selon un calcul effectué par Axios, sur les 59 milliards de dollars annoncés récemment de financements d’énergie propre, pas moins de 19% seront consacrés à l’hydrogène.

«J’ai rarement vu, voire jamais, une technologie qui bénéficie d’autant de soutiens autour du monde. Des pays qui ont des vues complétement différentes sur l’énergie et le climat se rejoignent en affirmant que l’hydrogène est la clé d’une technologie d’énergie propre», déclare Fatih Birol, le Directeur exécutif de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). «De mon point de vue, l’hydrogène est aujourd’hui ce que le solaire était il y a dix ans», ajoute-t-il.

Utiliser de l’électricité bas carbone

S’il est produit par électrolyse et avec de l’électricité qui émet peu de CO2, c’est un carburant propre qui peut remplacer les carburants fossiles dans de nombreuses activités, notamment le transport, l’industrie, le chauffage. Le point clé pour rendre cette filière économiquement viable consiste à utiliser de l’électricité bas carbone disponible en abondance à des coûts réduits. La baisse rapide du prix des panneaux photovoltaïques ouvre une voie. L’hydrogène vert est donc compris de façon assez générale comme un moyen de stocker l’électricité renouvelable éolienne et solaire, par nature intermittente et aléatoire. L’hydrogène n’est pas une source d’énergie en tant que telle, mais un vecteur qui facilite son utilisation, son transport et son stockage.

Mais une autre solution existe, celle de l’électricité nucléaire qui produit sur l’ensemble de son cycle de vie aussi peu de gaz à effet de serre que l’éolien et beaucoup moins que le solaire. Il s’agit aussi d’une électricité générée en très grande quantité dans des installations qui fonctionnent pour des coûts presque équivalents qu’elles soient à moitié de leur puissance ou à pleine puissance. Cela permettrait de produire de l’hydrogène quand les réseaux électriques sont alimentés en priorité par des sources renouvelables intermittentes et aléatoires (éolien et solaire).

Les «avantages inhérents au nucléaire»

Aux Etats-Unis des expérimentations ont été lancées par l’Etat fédéral. L’an dernier, trois producteurs d’électricité et le Idaho National Laboratory ont été désignés pour adapter des centrales nucléaires afin de fabriquer de l’hydrogène par électrolyse. L’expérimentation doit durer deux ans. Une nouvelle étude de Energy Options Network, une organisation à but non lucratif qui promet les solutions énergétiques bas carbone, montre la logique d’une telle association.

Selon l’étude d’EON, le nucléaire peut être la source d’énergie idéale pour fabriquer de l’hydrogène et utiliser à grande échelle serait même très compétitive avec le gaz naturel qui sert aujourd’hui à fabriquer la majeure partie de l’hydrogène produit, qui est lui, loin d’être vert.

«Un des avantages inhérents du nucléaire par rapport à des technologies qui ne produisent que de l’électricité, comme l’éolien et le solaire photovoltaïque, est sa capacité à produire à la fois de l’électricité et de la chaleur, cela permet d’utiliser toutes les options existantes pour produire de l’hydrogène», souligne l’étude.

Un modèle économique pour les petits réacteurs développés aux Etats-Unis et en Chine

Le marché de l’hydrogène représente aujourd’hui à l’échelle mondiale plus de 100 milliards de dollars et devrait grandir rapidement et significativement, notamment via l’hydrogène vert. Il s’agit pour EON d’une opportunité pour la filière nucléaire qui correspond à ses avantages: une puissance électrique importante, continue et à des coûts amortissables sur longue période. L’étude souligne aussi que cela permet de construire des modèles économiques favorables notamment aux petits réacteurs nucléaires (voir la photographie ci-dessus) dont des prototypes sont développés aujourd’hui notamment aux Etats-Unis et en Chine.

Pour donner une idée du potentiel, la demande en énergie du transport maritime, si elle basculait vers l’hydrogène, «nécessiterait jusqu’à 650 gigawatts de puissance électrique nucléaire», écrit EON. C’est six fois la capacité de production théorique de tous les réacteurs nucléaires en service aujourd’hui aux Etats-Unis et dix fois celle des réacteurs français.

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