Hydrogène vert : quel impact sur la consommation d'eau ?

Selon une récente analyse américaine, la production d’ hydrogène vert aura un impact négligeable sur les ressources mondiales en eau, ce qui n'empêche pas de respecter certaines précautions.
 
Alors qu’une grande partie du monde est concerné par les problématiques de sécheresse, le développement de l’hydrogène vert va-t-il mettre à mal nos précieuses ressources en eau ? Souvent agité par les détracteurs de l’hydrogène, l’argument tiendrait davantage du mythe que de la réalité.
 
« Pour produire la même quantité d'énergie, l'hydrogène vert consomme souvent moins d'eau que l'hydrogène à base de combustibles fossiles ou certains types de production d'électricité » souligne une nouvelle analyse publiée par le groupe de réflexion américain Rocky Mountain Institute (RMI).

Quelle quantité d’eau pour produire 1 kg d’hydrogène ?

Dans les fondamentaux de la chimie, environ 9 litres d’eau sont nécessaires pour produire 1 kilo d’hydrogène vert par électrolyse. Le rapport du RMI estime toutefois que 20 à 30 litres seraient en réalité nécessaires, principalement en raison de l’inefficacité de certaines méthodes de traitement.
 
Mais l’empreinte hydrique est aussi présente dans d’autres modes de production. L’hydrogène gris, produit à partir du reformage du méthane, nécessiterait 4.5 l/kg. Comme pour l’hydrogène vert, RMI estime toutefois que la valeur serait bien plus haute et atteindrait dans la réalité 21 à 27 litres d’eau par kilo. Idem pour l’ hydrogène bleu avec captage de carbone (CSC) dont la consommation est estimée entre 32 et 39 litres pour chaque kilo produit.  
 

Une goutte d’eau dans l’océan

Si la production d’hydrogène nécessitera bien évidemment des ressources en eau importantes, elle n’aura que peu d’impact sur la consommation globale.
 
À l'échelle mondiale, les estimations de la demande future en hydrogène varient considérablement. En basant ses calculs sur les 660 millions de tonnes de demande projetée par le Conseil de l'hydrogène, le RMI estime que la production d’hydrogène vert monopoliserait 13,2 milliards de mètres cubes d'eau, soit 0,33 % des quelque 4 000 milliards de m3 consommés sur terre annuellement. Une valeur qui ne tient pas compte des économies substantielles qui pourraient être réalisées.
 

Des process à optimiser

L’hydrogène vert n'augmentera pas de manière significative la consommation mondiale d'eau. Pour autant, RMI invite à déployer différents leviers pour réduire encore cet impact.
 
Si la production d’hydrogène par électrolyse nécessite une eau hautement purifiée, celle-ci ne doit pas obligatoirement être douce, donc prélevée sur celle utilisée pour la consommation. Des technologies existent déjà pour traiter l’eau de mer (Lhyfe le fait sur son site de Bouin) et même les eaux usées afin d’atteindre les 99.9 % de pureté nécessaires au bon fonctionnement d'un électrolyseur.
 
L’implantation des projets de production d’hydrogène doit aussi tenir compte de problématiques de pénuries souvent très localisées. Pour les analystes du RMI, une évaluation de la disponibilité en eau est impérative avant le démarrage de chaque projet. Une politique tarifaire progressive en fonction des volumes consommés inciterait également les porteurs de projets à privilégier la mise en œuvre de processus plus efficients.
 
Certains process peuvent aussi être optimisés. Lorsqu’il est utilisé pour la fabrication de l'acier, l’hydrogène produit de la vapeur d’eau. Celui-ci pourrait être capté et réinjecté dans l'électrolyseur pour produire à nouveau de l'hydrogène.