L’hydrogène, longtemps considéré comme un allié de l’énergie propre, pose désormais un défi. Au cours des trente dernières années, sa concentration a augmenté dans l’atmosphère terrestre, contribuant ainsi à un réchauffement planétaire silencieux.
Les nouvelles découvertes
Des recherches récentes révèlent que l’augmentation des émissions d’hydrogène ne se limite pas à un simple phénomène : elle est liée à la hausse des températures mondiales et intensifie également les effets du méthane, un gaz à effet de serre redoutable. Ces résultats proviennent d’une étude globale exhaustive des sources et puits d’hydrogène, réalisée par le projet Global Carbon Project, un collectif international de scientifiques.
Les tendances des émissions d’hydrogène
L’étude indique qu’il y a eu une hausse d’environ 70 % des niveaux d’hydrogène depuis l’ère préindustrielle jusqu’au début des années 2000. Après une stabilisation temporaire, ces niveaux ont recommencé à grimper vers 2010, majoritairement à cause des activités humaines. Selon Rob Jackson, un scientifique de l’Université de Stanford et auteur principal de l’étude, « l’hydrogène est la plus petite molécule du monde, et il s’échappe facilement de tuyaux et d’installations industrielles ».
Pour limiter le réchauffement induit par l’hydrogène, il est crucial de réduire les fuites et les émissions de méthane, qui se décompose en hydrogène dans l’atmosphère. Contrairement au dioxyde de carbone ou au méthane, l’hydrogène n’accumule pas la chaleur de manière directe ; son impact thermique provient de sa capacité à altérer la chimie atmosphérique, ce qui a des conséquences indirectes mais notables.
L’influence du méthane
L’hydrogène agit comme un amplificateur silencieux du méthane. En interférant avec des “détergents” naturels qui décomposent le méthane, sa présence prolongée dans l’atmosphère retarde la dégradation de ce gaz. Moins ces détergents sont présents, plus le méthane persiste et retient la chaleur, prolongeant ainsi son impact sur le climat. Zutao Ouyang, le coauteur principal de l’étude, précise que plus il y a d’hydrogène, moins il y a de détergents, et cela aggrave le réchauffement.
Les réactions impliquant l’hydrogène entraînent aussi la formation d’ozone et de vapeur d’eau stratosphérique, ajoutant à l’effet de serre. Les chercheurs ont observé que les émissions d’hydrogène ont principalement augmenté en raison des activités humaines entre 1990 et 2020. Le principal facteur d’augmentation est l’oxydation du méthane, créant un cercle vicieux qui aggrave le changement climatique.
Un cercle vicieux
Rob Jackson souligne que l’oxydation croissante du méthane est le principal moteur de l’augmentation d’hydrogène dans l’atmosphère. Entre 1990 et 2020, les émissions d’hydrogène liées à cette oxydation ont atteint environ 27 millions de tonnes par an. Des fuites provenant de la production industrielle d’hydrogène et la fixation d’azote en agriculture, notamment avec les légumineuses comme le soja, contribuent également à la hausse.
Bien que les sources naturelles d’hydrogène, comme les incendies de forêt, montrent des fluctuations sans tendance générale, environ 70 % des émissions produites sont absorbées par les sols par le biais de bactéries qui consomment l’hydrogène. En dépit de son effet indirect, l’hydrogène a, à lui seul, ajouté environ 0,02 degrés Celsius au réchauffement planétaire, une contribution modeste, mais équivalente aux émissions cumulées d’un pays industrialisé comme la France.
Conclusion et perspectives
Les découvertes de cette étude compliquent les projets de transition énergétique basée sur l’hydrogène. Bien qu’il puisse être produit grâce aux énergies renouvelables, plus de 90 % de la production actuelle repose sur des processus à forte empreinte carbone, comme la gazéification du charbon et la reformage à la vapeur du méthane. Les fuites d’hydrogène pourraient annuler ses avantages climatiques si les émissions ne sont pas soigneusement contrôlées.
Rob Jackson exhorte à une meilleure compréhension du cycle mondial de l’hydrogène et de ses liens avec le réchauffement climatique pour établir une économie hydrogène durable et respectueuse du climat. Alors que les nations envisagent l’hydrogène pour décarboniser le secteur industriel et les transports, cette étude souligne un message essentiel : même les vecteurs d’énergie considérés comme propres nécessitent des gestes prudents pour éviter des conséquences climatiques imprévues.
FAQ
Quelles sont les principales sources d’émissions d’hydrogène ?
Les principales sources sont l’oxydation du méthane, les fuites de production industrielle et l’agriculture, en particulier les légumineuses.
Quel est l’impact indirect de l’hydrogène sur le climat ?
L’hydrogène n’emprisonne pas la chaleur directement, mais il modifie la chimie atmosphérique, augmentant ainsi la durée de vie du méthane dans l’atmosphère.
Comment réduire les émissions d’hydrogène ?
Éviter les fuites et contrôler les émissions de méthane sont les stratégies les plus efficaces pour réduire le réchauffement associé à l’hydrogène.
Pourquoi la production d’hydrogène est-elle critiquée ?
Plus de 90 % de l’hydrogène est actuellement produit par des processus à forte empreinte carbone, ce qui compromet ses avantages environnementaux.
Quel rôle le méthane joue-t-il dans la crise climatique ?
Le méthane est un gaz à effet de serre puissant qui, quand il persiste dans l’atmosphère, contribue significativement à l’augmentation des températures mondiales.
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