Le stockage d’électricité via hydrogène est-il climatiquement acceptable? Mon raisonnement sur la question 🧵⬇️
Tout d’abord, il faut savoir que l’électrolyse de l’eau nécessaire à la production d’hydrogène est une réaction endothermique, càd qu’il faut fournir de l’énergie pour produire ce dernier. Il faut apporter 33,5 kWh/kg de H2 produit. La démo est jointe pour les curieux
Ensuite, il faut savoir que les électrolyseurs ont un rendement de 65%, cad qu’il faudra 33,5/0,65= 51,5kWh pour produire 1 kg de H2. En ce qui concerne les centrales à H2, elles ont un rendement de 40%, cad que 1kg de H2 fourni 33,5*0,4=13,4 kWh.
En faisant les comptes, on obtient un rendement de 13,4/51,5=26%, cad que 4kWh stockés lorsque la production des EnR est abondante ne fournira au final que 1kWh lorsque la production des EnR est insuffisante.
Maintenant, on fait l'hypothèse que dans un monde 100%ENR, la production sera abondante la moitié du temps (donc on produira du H2 la moitié du temps) et que la production sera insuffisante la moitié du temps (donc on consommera du H2).Ce qui n’est pas trop éloigné de la réalité
Cela étant dit, un pays qui consomme 200 TWh aura 100 TWh produit directement par les EnR et 100 TWh fournit par le H2. Ces 100 TWh de H2 auront eu besoin de 400 TWh pour être produit. La consommation réelle sera de 500 TWh, soit x~2,5
Avec toutes ces informations, nous pouvons ajuster les émissions des modes de production électriques donnés par le GIEC -nucléaire:11 gCO2/kWh -éolien:11*2,5=27,5 gCO2/kWh -solaire:44*2,5=110 gCO2/kWh
En ccl, on peut dire que la gestion de l’intermittence par H2 est quelques fois plus polluante qu’une solution nucléaire. Alors oui, certains diront que l’EnR+H2 est nettement moins polluante que le gaz ou le charbon, mais chaque tonnes comptent dans cette urgence climatique.
A titre d’information, la conso européenne est actuellement de 2500TWh. Si l’Europe était entièrement nucléaire, les émissions seraient de 27,5 MtCO2/an. Elles sont actuellement de 550 MtCO2/an selon mes estimations
On pourrait aussi parler du stockage sur batteries, mais c'est encore extrêmement couteux en ressources naturelles (réserves finies) et en argent (200€/kWh stockable)
Et le stockage par STEP est trop petit pour permettre dans réserves suffisantes
Sans oublier qu'avec une telle procédure, l'impact environnementale du à l'extraction des ressources se renforcera "The dynamic effects of renewable-energy and fossil-fuel technological progress on metal consumption in the electric power industry" de Rui-fang He et al. 2021
