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Démêler les couleurs de l’hydrogène : un guide vers la compréhension et certification

23 janvier 2024

Depuis quelques années, l’hydrogène gagne en popularité auprès du grand public, et il est représenté par une multitude de couleurs en fonction de sa méthode de production : rose pour le nucléaire, turquoise pour la pyrolyse du méthane, bleu pour le vaporeformage avec séquestration de carbone, et vert pour le renouvelable. Il existe autant de couleurs d’hydrogène que de couleurs de l’arc-en-ciel.

Dans cet article, nous allons clarifier les différentes appellations de l’hydrogène en présentant la molécule selon les termes de la taxonomie européenne.

Tout d’abord, qu’est-ce que l’hydrogène ? L’hydrogène est une énergie de stock, un vecteur énergétique qui offre une solution de stockage et de transport d’énergie stable dans le temps sous forme de dihydrogène (H2).

Ensuite, comment est produit l’hydrogène ? Voici les deux méthodes principales de production d’hydrogène :

  • La méthode « carbonée », qui repose sur le vaporeformage de gaz naturel, de charbon ou de pétrole. Cette méthode consiste en une combustion partielle de l’énergie fossile avec un apport de vapeur d’eau ou d’air pour extraire des gaz de synthèse.
  • Les méthodes qui reposent sur l’électrolyse de l’eau, pouvant être qualifiées de « renouvelable ou bas-carbone » selon l’origine de l’électricité utilisée. Cette méthode consiste à séparer les molécules d’eau grâce à un électrolyseur et un courant électrique, permettant de récupérer le dihydrogène.

L’appellation « bas-carbone » peut être ajoutée si la méthode de production d’hydrogène carbonée est couplée avec des technologies de séquestration de carbone. Le terme est également applicable lorsque la production d’hydrogène par électrolyse utilise de l’électricité du réseau dans un pays où le mix énergétique est faiblement carboné.

Actuellement, la production d’hydrogène souffre d’une répartition très inégale, dominée par les méthodes carbonées, qui représentent 90 à 95% de la production d’hydrogène mondiale. Les 5% restants sont couverts par l’électrolyse de l’eau.

Il est important de souligner l’existence de l’hydrogène à l’état naturel, appelé hydrogène natif, qui existe en cavité souterraine et résulte de réactions chimiques de l’eau et de divers minéraux des couches profondes du manteau terrestre. Cependant, la pertinence de l’hydrogène natif dans une perspective de décarbonation reste à démontrer.

Le marché de l’hydrogène renouvelable est en très forte croissance, avec l’installation de capacités d’électrolyse pouvant atteindre entre 170 et 365 GW d’ici la fin de la décennie, selon l’Agence Internationale de l’Énergie.

Un élément indispensable du développement de l’économie hydrogène réside dans la capacité de certifier la provenance et la méthode de production de l’hydrogène au travers des mécanismes de certification. Ces derniers n’utilisent pas un système de couleur, mais se basent sur la notion d’intensité carbone, qui se calcule en kilogramme d’équivalent CO2 par kilogramme d’hydrogène (CO2eq/kgH2).

L’intensité carbone de l’hydrogène est fortement influencée par deux facteurs :

  • La présence ou non d’une technologie de séquestration de CO2 pour les méthodes de production carbonée.
  • Le type d’électricité utilisé pour l’électrolyse. Le mix énergétique du pays producteur impacte fortement l’hydrogène produit à partir d’électricité du réseau.

Selon la règlementation européenne en cours d’élaboration, l’intensité carbone de l’hydrogène bas carbone (hydrogène bleu) se situe en dessous de 3 kg CO2eq/kgH2. Pour l’hydrogène renouvelable (hydrogène vert), c’est en dessous de 2 kg CO2eq/kgH2.

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Démêler les couleurs de l’hydrogène : un guide vers la compréhension et certification

23 janvier 2024

Apparu pour la première fois en 2015 sur le territoire français, les Zones à Faibles Émissions (ZFE) ont pris la relève des Zones à Circulation Restreinte (ZCR). Les ZFE représentent un dispositif territorial géré par les collectivités locales et soutenu par l’État, visant à délimiter des zones géographiques en milieu urbain où la circulation de certains véhicules peut être limitée en fonction de la quantité d’émissions de polluants atmosphériques et de particules fines.

Le cadre législatif et les objectifs sont définis dans la Loi d’Orientation des Mobilités (LOM) du 26/12/2019 et la Loi Climat et Résilience du 22/08/2021. Le déploiement des ZFE-m a pour objectif principal l’amélioration de la qualité de l’air en zone urbaine en réduisant les émissions de polluants atmosphériques et de particules fines résultant de la mobilité routière. À long terme, cela conduit à la réduction des maladies graves liées à l’exposition aux particules fines et autres polluants atmosphérique.

Du point de vue d’un automobiliste, les ZFE-m peuvent avoir un impact sur les déplacements dans deux cas de figure :

  • Une interdiction partielle de circulation en zone urbaine en cas de pic de pollution, où une circulation différenciée est décrétée par le préfet, et ce, pendant toute la durée du pic de pollution.
  • Une interdiction permanente d’accès à la zone urbaine selon une plage horaire définie par les autorités locales.

En France, le contrôle et l’application des initiatives de Zones à Faibles Émissions sont effectués grâce à un système de certification de la qualité de l’air appelé Crit’air. Cette certification se matérialise par une vignette à apposer sur le pare-brise du véhicule. La catégorisation des véhicules se fait en fonction de leurs émissions de polluants atmosphériques, de particules fines et d’oxydes d’azote.

Ce résumé se concentrera uniquement sur la classification des véhicules utilitaires légers diesel et essence. Un classement exhaustif est disponible dans l’article L.318-1 et R.318-2 du Code de la Route :

  • Crit’air 0 : Électrique ou hydrogène.
  • Crit’air 1 : Essence, norme Euro 5 et 6 à partir du 01/01/2011 ; diesel : non éligible.
  • Crit’air 2 : Essence, norme Euro 4 entre 01/01/06 et 31/12/2010 ; diesel : norme Euro 5 et 6 à partir du 01/01/2011.
  • Crit’air 3 : Essence, norme Euro 2 et 3 entre 01/10/97 et 31/12/2005 ; diesel : norme Euro 4 entre 01/01/2006 et 31/12/2010.
  • Crit’air 4 : Diesel, norme Euro 3 entre 01/01/2001 et 31/12/2005.
  • Crit’air 5 : Diesel, norme Euro 2 entre 01/10/97 et 31/12/2000.
  • Non classé : Essence et diesel : Euro 1 et antérieurs.

Un mécanisme de sanction est déjà prévu en cas de non-respect des ZFE, réglementé par l’article R411-19-1 du Code de la Route. Toute infraction aux ZFE-m est passible d’une contravention de classe 3 sans perte de points sur le permis de conduire. Les amendes sont établies à 68€ pour les véhicules légers et 135€ pour les véhicules lourds, avec un système de minoration et de majoration allant de 45€ à 450€ maximum.

Face à ces contraintes, l’État et les collectivités locales proposent un éventail de programmes d’aide à l’achat de véhicules plus propres pour les habitants des ZFE, avec une prime ajoutée. Voici le détail :

  • Bonus écologique : jusqu’à 4000€ pour une camionnette électrique ou à hydrogène.
  • Prime à la conversion : jusqu’à 9000€ pour l’achat d’un véhicule électrique ou à hydrogène, sous condition de mise au rebut d’un ancien véhicule.
  • Prime ZFE : 1000€ d’aide supplémentaire.
  • Prime de la collectivité locale ZFE : pouvant aller jusqu’à 2000€.

En complément des aides prévues par l’État et les collectivités locales, une série de dérogations nationales et locales ont été mises en place pour permettre aux professionnels qui n’ont pas d’alternative zéro émission de maintenir leur activité en zone urbaine. Vous pouvez trouver la liste des dérogations locales sur le site de votre mairie.

Voici la liste des dérogations nationales permanentes :

  • Véhicules d’intérêt général au sens de l’article R. 311-1 du Code de la Route (Gendarmerie, douanes, pompiers, SNCF, GDF, SMUR et autres services d’urgence médicale).
  • Véhicules du ministère de la Défense.
  • Véhicules portant une carte « mobilité inclusion » comportant la mention « stationnement pour personnes handicapées ».
  • Véhicules de transport en commun à faibles émissions.
  • Véhicules dont l’autonomie équivalente en mode tout électrique en ville est supérieure à cinquante kilomètres.