Teréga, accélérateur du déploiement de l’hydrogène décarboné

Le potentiel de ce gaz léger et réactif suscite un nouvel intérêt dans le cadre de la transition énergétique et la lutte contre le réchauffement climatique. En effet, l’hydrogène se combine avec de nombreux éléments chimiques et ses propriétés d’usage et de stockage offrent de diverses possibilités dans la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre (GES). L’hydrogène peut ainsi être converti :

• en chaleur,

• en électricité,

• en force motrice,

• et il peut aussi servir de vecteur énergétique, notamment dans le procédé de méthanation qui permet de valoriser du CO₂ en méthane de synthèse par ajout d’hydrogène.

Parce qu’il peut être également transporté et stocké massivement sous forme gazeuse ou liquide, différentes techniques sont étudiées pour produire ou récupérer un hydrogène décarboné.

• L’électrolyse de l’eau consiste à décomposer l’eau, qui contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène (H₂O), grâce à un courant électrique pour récupérer la molécule d’hydrogène. C’est ce procédé qui est utilisé dans le Power to Gas, afin de transformer l’électricité excédentaire produite par les installations solaires et/ou éoliennes en un gaz combustible, l’hydrogène.

• La pyrogazéification de déchets ou biomasse permet de produire un mélange de CO, de CO₂ et d’H₂.

• Le reformage du gaz naturel vise à faire réagir du méthane avec de l’eau, pour obtenir un mélange composé d’hydrogène et de CO₂. Ce dernier peut être capté et stocké pour produire un hydrogène décarboné. Le gaz naturel peut être remplacé par du biométhane.

Par ailleurs, le déploiement de la filière hydrogène contribue à relever un double défi : accélérer la transition énergétique et renforcer le tissu industriel français. Car la mise au point de solutions hydrogène pour des secteurs difficiles à décarboner va devenir un facteur de compétitivité et de dynamisme économique, territorial… 

Les capacités de stockage longue durée de l’hydrogène constituent une alternative complémentaire aux batteries qui fournissent de l’électricité instantanément mais en petite quantité. De plus, l'hydrogène peut être produit, transporté et stocké massivement comme le gaz naturel. Il répond aussi aux mêmes usages avec l'avantage de pouvoir être produit de façon renouvelable ou bas carbone et consommé sans émettre de CO₂.

C’est pourquoi le rôle des opérateurs d’infrastructures gazières est important dans le déploiement de la filière hydrogène. Par le développement de solutions innovantes : 

• nous décarbonons nos propres usages en injectant dans notre réseau un gaz renouvelable,

• nous permettons aux usagers de bénéficier d’un mix énergétique plus propre.

Notre volonté, en lien avec les autres opérateurs d’infrastructures gazières, est d’apporter une contribution au plan de déploiement de l’hydrogène en France, impulsé en 2018 par le ministère de la Transition écologique et solidaire.

Notre conviction et notre implication dans le développement de la filière hydrogène s’illustrent à travers ces projets principaux :

• Hydrogen Backbone : une dorsale hydrogène européenne

Après la publication par la Commission européenne de sa stratégie Hydrogène, nous avons présenté, avec dix gestionnaires européens d’infrastructures gazières opérant dans neuf états membres, une note prospective. Notre objectif est d’affirmer l’avantage que représente l’hydrogène pour atteindre la neutralité carbone, mais aussi l’important de réutiliser les gazoducs existants pour réduire les investissements financiers. Nous avons ainsi présenté le plan de création d’une « dorsale hydrogène » au niveau européen.

Ce plan prévoit la constitution d’un réseau de 6 800 kilomètres entre 2025 et 2030, reliant différentes vallées de l’hydrogène en Europe. Vers 2040, ce réseau pourrait atteindre 23 000 km et serait constitué à 75% de canalisations existantes de gaz naturel converties pour accueillir l’hydrogène et de seulement 25% de nouvelles canalisations.

• HyGéo

Nous nous sommes associés avec Hydrogène de France (HDF) et le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) afin de développer des solutions de stockage massif d’hydrogène en cavité saline, pour des applications multiples. Dans ce cadre, un projet pilote est lancé : HyGéo.

Ce projet s’inscrit dans la ligne des incitations de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) à étudier l’intérêt de la réutilisation de cavités salines pour le stockage d’hydrogène. Car le stockage massif d’énergie favorise l’intégration des énergies renouvelables intermittentes dans le mix énergétique. De plus, le stockage d’hydrogène est une opportunité pour les réseaux dédiés dans le cadre d’une logistique de distribution à grande échelle. HyGéo est labellisé par le Pôle Avenia, unique pôle de compétitivité français dans le domaine des filières énergétiques du sous-sol.

En plus de ces travaux de recherche pour structurer la filière, nous avons également participé, aux côté de GRTgaz, à la construction du premier démonstrateur industriel français de Power to Gas. Jupiter 100 est installé à Fos-sur-Mer et combine deux techniques :

• la production d’hydrogène par électrolyse de l’eau, en valorisant les surplus d’électricité issus de sources renouvelables (solaire, éolien…),

• la production de méthane de synthèse par méthanation, en combinant l’hydrogène à du CO₂.

Jupiter 100 permet ainsi de faire la démonstration de la complémentarité des énergies et de l’utilité des infrastructures gazières pour l'efficacité énergétique. En effet, le trop-plein d’électricité produit ne peut être stocké dans sa forme initiale. En le transformant en hydrogène, on peut alors l’injecter dans le réseau de gaz, ou bien le stocker pour un usage ultérieur et éviter ainsi la déperdition d’énergie.

Électrolyseur sur le site du projet Jupiter 1000.

La seconde brique du procédé, la méthanation, permet en plus de valoriser du CO₂ et donc de lutter contre les émissions de gaz à effet de serre. Si l’on imagine récupérer le CO₂ d’une unité de méthanisation produisant du biométhane à proximité, on s’inscrit alors dans un système multi-énergie local. Chez Teréga, nous sommes persuadés que la transition énergétique passe par le multi-énergie. C’est pourquoi nous avons lancé le projet IMPULSE 2025, un démonstrateur qui nous permet d’imaginer et de construire un système multi-énergie intelligent qui sera mis en service à l’horizon 2025.