L'hydrogène vert : Une alternative viable pour transformer le secteur énergétique de l'Afrique

Chaque jour qui passe, les alarmes mondiales sonnent plus fort au sujet du changement climatique qui menace la planète. Dans une course contre la montre, l'élan pour explorer les innovations qui réduiront l'empreinte carbone de l'humanité, notamment dans le secteur de l'énergie, augmente. Il n'est pas surprenant que l'énergie (électricité, chauffage/refroidissement et transport) soit le principal contributeur aux émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES), à hauteur de 73 %.

Pour de nombreux pays africains, la question n'est pas de savoir comment réduire leur empreinte carbone, car la contribution globale du continent aux émissions mondiales de GES est déjà faible, à moins de 4 % ; nous devons plutôt examiner comment le continent peut exploiter durablement ses ressources existantes pour répondre à la demande croissante d'énergie nécessaire au développement économique et sortir les citoyens de la pauvreté, tout en suivant une voie durable vers un avenir net zéro.

Pour trouver cet équilibre, certains pays africains se tournent vers l'hydrogène vert comme technologie potentielle. L'objectif est de réduire leur dépendance aux combustibles fossiles, d'accélérer l'accès à l'électricité pour des millions d'Africains en augmentant l'exploitation des ressources énergétiques renouvelables et de respecter leurs engagements climatiques mondiaux.

Pays qui prévoient des investissements dans l'hydrogène vert

En 2021, la Namibie a annoncé un projet d'hydrogène vert estimé à 9,4 milliards de dollars, qui devrait entrer en production en 2026. L'objectif initial est de générer 2 gigawatts d'électricité renouvelable pour les marchés régionaux et mondiaux.

Les 8,5 milliards de dollars promis lors de la Conférence des Nations Unies sur le changement climatique à Glasgow ( CdP26) pour soutenir le Partenariat pour une transition énergétique juste de l'Afrique du Sud vers une voie de développement à faibles émissions spécifient un objectif visant à "développer de nouvelles opportunités économiques telles que l'hydrogène vert." En février 2022, l'Afrique du Sud a annoncé des plans pour soutenir un pipeline de projets d'hydrogène vert d'une valeur d'environ 17,8 milliards de dollars au cours de la prochaine décennie. De même, le Kenya, le Maroc et le Nigéria sont à différents stades de l'élaboration de plans visant à intégrer l'hydrogène vert dans leurs mix énergétiques.

Il y a, en effet, une course mondiale pour développer l'hydrogène vert, et pour la première fois, l'Afrique est sur la ligne de départ avec les pays développés. Les gouvernements du monde entier encouragent des projets pour les marchés intérieurs et d'exportation de l'hydrogène vert, et prévoient d'investir des milliards de dollars au cours des prochaines années.

Selon le cabinet de conseil Accenture, les États-Unis ont une feuille de route pour l'hydrogène. L'Allemagne prévoit d'investir 10,6 milliards de dollars, tandis que la France et le Portugal avancent chacun 8 milliards de dollars. La Grande-Bretagne prévoit de dépenser 16,6 milliards de dollars et le Japon 3 milliards de dollars, et la Chine (déjà le premier producteur d'hydrogène vert) a investi 16 milliards de dollars d'ici 2020 pour rendre ses industries plus vertes. Suite à la promulgation d'une loi sur l'hydrogène, les consortiums d'entreprises soutenus par le gouvernement de la Corée du Sud se sont engagés en 2021 à investir un total de 38 milliards de dollars pour stimuler l'économie de l'hydrogène du pays d'ici 2030.

L'utilisation de l'hydrogène comme carburant n'est pas un concept nouveau. Il est actuellement largement utilisé dans différentes applications telles que le carburant pour les voitures, le raffinage du pétrole, le traitement des métaux, la production d'engrais et la transformation des aliments. L'hydrogène libère une quantité importante d'énergie lorsqu'il est utilisé comme carburant, presque trois fois plus que ce que l'on peut obtenir avec du diesel ou de l'essence.

Qu'est-ce que l'hydrogène vert ?

L'hydrogène est produit en séparant l'eau par électrolyse, un processus qui utilise l'électricité, un fluide conducteur et un catalyseur métallique (généralement du platine) dans une pile à combustible. L'électricité décompose l'eau en oxygène et en hydrogène. L'hydrogène libéré peut être utilisé comme carburant ou mélangé à de l'oxygène pour créer de l'oxyhydrogène, qui est appliqué dans l'industrie de la soudure, ou une thérapie par inhalation contre COVID-19 et d'autres maladies respiratoires. L'avantage supplémentaire est que les produits finaux (hydrogène et oxygène) ne libèrent pas de carbone ou d'autres GES.

Comme l'électricité, l'hydrogène peut transporter de l'énergie, mais il a besoin d'une source de production d'énergie comme les combustibles fossiles ou les énergies renouvelables pour la créer. Par conséquent, l'extraction de l'hydrogène sous une forme utilisable nécessite beaucoup d'autres énergies.

Les différentes désignations de couleur que l'on entend associées à l'hydrogène proviennent du processus et des sources d'énergie utilisées pour le générer. Par exemple, l'hydrogène noir/marron est produit à partir de charbon, et l'hydrogène gris/bleu est dérivé du méthane. Les deux utilisent des combustibles fossiles et libèrent des GES. Pour être considéré comme de l'hydrogène vert, l'électricité nécessaire à sa production doit provenir en grande partie de sources d'énergie renouvelables, comme l'énergie solaire, éolienne et géothermique.

Alors pourquoi dépenser de l'énergie pour produire de l'énergie ? L'hydrogène vert, étant un vecteur énergétique, agirait comme une batterie qui permet de stocker l'énergie excédentaire créée par les énergies renouvelables, comme le solaire et l'éolien pendant leurs cycles de pointe. Il réduirait l'intermittence des énergies renouvelables qui ne peuvent pas produire de l'énergie à toutes les heures de la journée, garantissant ainsi un approvisionnement suffisant et continu en électricité pour les réseaux. C'est ce qui rend l'hydrogène vert attrayant aux frontières de la décarbonisation - la promesse d'une énergie utilisable importante sans contribuer au changement climatique.

Comme pour de nombreuses décisions d'investissement, la question est de savoir s'il vaut la peine de consacrer une partie des ressources limitées de l'Afrique au développement de l'hydrogène vert comme solution viable au déficit énergétique de l'Afrique. Cela se résume à la matrice des coûts, des risques et des récompenses. Pour répondre à cette question d'un point de vue africain, il faut d'abord examiner la maturité de la technologie elle-même.

Les prochaines étapes

La vision de l'hydrogène vert, bien que prometteuse d'un point de vue technologique, s'accompagne de nombreuses réserves pour les pays africains - l'évidence étant la viabilité économique. Il faudrait d'abord disposer de financements pour développer le vaste potentiel du continent en matière d'énergie renouvelable et pour tirer parti, éventuellement, de sa dotation en minéraux nécessaires à la fabrication de piles à combustible. De plus, une fois produit, l'hydrogène, vert ou non, est instable et inflammable à température et pression ambiante.

Ces mises en garde ne doivent pas dissuader les Africains de produire de l'hydrogène vert. Ils ont besoin d'un leadership visionnaire, d'une politique ambitieuse et d'investissements supplémentaires importants pour :

Créer des plateformes d'innovation collaboratives pour renforcer la recherche et le développement de technologies durables qui peuvent être facilement maintenues depuis l'Afrique afin d'améliorer continuellement la compétitivité du secteur.
Construire l'infrastructure énergétique de l'hydrogène pour soutenir la production d'H2 et des installations de stockage, de transport et de ravitaillement efficaces
Communiquer la valeur de l'hydrogène vert et promouvoir son utilisation dans les secteurs productifs
Établir ou améliorer les cadres juridiques de l'hydrogène pour soutenir l'ensemble de la chaîne de valeur.

À mesure que la technologie de l'hydrogène vert arrive à maturité, l'Afrique doit établir les bases pour être le premier acteur du secteur, notamment en créant une main-d'œuvre spécialisée et en investissant dans les infrastructures connexes.

Bien que certaines voix puissent dire aux Africains que l'hydrogène vert est trop ambitieux, étant donné la myriade de priorités du continent, les mots de Nelson Mandela restent vrais : "Cela semble toujours impossible jusqu'à ce que ce soit fait."

Bitsat Yohannes est responsable de la gestion des programmes et chef de groupe pour l'énergie et le climat au Bureau du Conseiller spécial pour l'Afrique des Nations Unies (OSAA).

Dr. Arona Diedou, Université Grenoble Alpes, France, est vice-directeur du Climate Nexus Lab, Côte d'Ivoire