L’Alberta fonde de grands espoirs sur le marché de l’énergie hydrogène.  Mais il reste encore quelques lacunes à combler

Il semblerait que le marché de l’énergie hydrogène ait attiré l’attention de la nouvelle première ministre de l’Alberta, Danielle Smith.

Dans une récente entrevue avec la Chambre de commerce d’Edmonton, Smith a fait l’éloge de la source de carburant et du rôle futur potentiel de l’Alberta dans sa livraison au monde.

“Il s’est passé quelque chose d’assez dramatique dans cette province au cours des cinq dernières années”, a-t-elle déclaré au public.

“J’ai observé l’innovation, les innovateurs et les nouvelles idées qui surgissent. Et je ne pense pas avoir jamais vu notre communauté d’affaires aussi alignée sur cette question que non seulement nous pouvons le faire, mais nous pouvons le faire mieux que quiconque. .

“Et c’est le message que le reste du monde doit entendre.”

L’hydrogène est présenté dans le monde entier comme un rôle clé dans la décarbonisation car il ne produit aucune émission lorsqu’il est utilisé comme source de carburant.

L’Agence internationale de l’énergie indique que la demande d’hydrogène a atteint 94 millions de tonnes en 2021. Elle estime qu’elle pourrait atteindre 115 millions de tonnes d’ici 2030 dans les conditions actuelles, notant qu’elle est bien en deçà des 200 millions de tonnes nécessaires d’ici 2030 pour être sur la bonne voie pour des émissions nettes nulles d’ici 2050.

Une perspective de Bloomberg estime que dans le scénario le plus optimiste, l’hydrogène pourrait fournir jusqu’à 24 % de la demande énergétique mondiale, soit près de 700 millions de tonnes par an, d’ici 2050.

L’Alberta utilise l’hydrogène depuis des années comme matière première pour les processus industriels. Il vise désormais à être un géant de l’hydrogène avec des ambitions définies dans son 2021 Feuille de route de l’hydrogène.

D’ici 2030, la province souhaite avoir intégré la source d’énergie dans son système national et “s’établir comme le fournisseur mondial de choix pour les exportations d’hydrogène propre”.

L’Alberta produit actuellement environ 2,4 millions de tonnes d’hydrogène par an. Il vise à exporter trois tonnes d’ici la fin de la décennie.

Alors, quel est le problème avec l’hydrogène ?

L’hydrogène est un élément chimique abondant et un vecteur d’énergie que l’on trouve presque toujours dans un composé. Il doit être séparé en hydrogène pur pour être utilisé comme carburant.

Cela est réalisé grâce à un certain nombre de processus, y compris le reformage du gaz naturel ou de l’électricité en séparant l’eau en ses éléments.

Les méthodes de production sont souvent codées par couleur en fonction de leurs émissions. Ceux-ci inclus:

  • Gris, généralement fabriqué à partir de gaz naturel sans capter les émissions
  • Bleu, généralement fabriqué à partir de gaz naturel mais les émissions sont capturées
  • Vert, généralement fabriqué à partir d’énergies renouvelables sans émissions

À l’heure actuelle, le reformage du méthane à la vapeur – utilisant une vapeur à haute température pour produire de l’hydrogène à partir d’une source de méthane comme le gaz naturel – est la source de production la plus courante et la plus rentable.

À lui seul, ce processus produit encore des émissions de gaz à effet de serre. Le captage, l’utilisation et le stockage du carbone – où les émissions sont déposées dans des formations géologiques – peuvent réduire ces émissions jusqu’à 85 %.

“L’Alberta est vraiment agnostique en matière de technologie en ce qui concerne l’hydrogène”, a déclaré Heather Campbell, directrice exécutive des technologies propres à l’agence financée par la province Alberta Innovates, lors d’une entrevue plus tôt ce mois-ci.

“Il ne s’agit pas de technologie de production spécifique et d’être redevable à une technologie de production. Il s’agit de produire de l’hydrogène à faible ou sans carbone avec cette faible intensité de carbone.”

Le reformage autotherme, autre procédé permettant une meilleure capture du carbone, est également en cours de développement.

Aujourd’hui, l’hydrogène comme carburant est généralement utilisé dans le raffinage du pétrole et la production d’engrais. Cependant, il existe encore des lacunes technologiques et infrastructurelles qui doivent être comblées pour augmenter la production.

“Je dirais que c’est l’intégration plus la résolution de certaines des technologies en aval et [carbon capture, usage and storage]”, a déclaré Campbell.

Alberta Innovates vise à faire avancer le cadran sur certaines de ces technologies en finançant des concours, des examens et en fournissant un laboratoire et un espace de test pour les démonstrations et les pilotes, a-t-elle déclaré.

Quelle est la place de la capture du carbone dans l’hydrogène ?

Il y a certainement un problème coûteux en matière d’hydrogène : le coût de l’entretien des infrastructures existantes et de la construction pour l’avenir.

David Layzell, architecte des systèmes énergétiques du Transition Accelerator et professeur à l’Université de Calgary, a déclaré que l’ajout de la capture du carbone aux installations existantes coûte cher.

L’accélérateur de transition est un organisme à but non lucratif et l’un des partenaires du pôle hydrogène de la région d’Edmonton, un centre de développement de l’hydrogène créé l’an dernier en partenariat avec plusieurs niveaux de gouvernement.

“Certainement, cela nécessite la construction de nouvelles infrastructures”, a déclaré Layzell. Il désigne le projet Shell Quest comme une installation de capture de carbone désormais en ligne et d’autres sont attendues d’ici deux à trois ans.

Bien que la simple production d’hydrogène ne soit pas la fin du chemin.

“Nous devons construire une chaîne de valeur entièrement nouvelle autour de l’hydrogène afin de faire en sorte qu’il puisse être réellement un vecteur énergétique crédible pour l’avenir”, a déclaré Layzell.

Une question à l’étude est la méthode de transport la plus économique. Les pipelines sont confrontés à l’obstacle de la fragilisation – la fissuration causée par l’interaction des atomes d’hydrogène et des métaux.

Une autre consiste à s’assurer qu’il existe une technologie d’utilisation finale comme une fournaise ou une voiture qui utilisera le carburant.

“Ils n’existent pas encore, ou ils viennent juste d’être mis en ligne en ce moment.”

Layzell a déclaré que ce qui est économiquement viable au cours des quatre à cinq prochaines années, ce sont les camions lourds, les trains et certains véhicules tout-terrain alimentés à l’hydrogène qui utilisent actuellement de grandes quantités de diesel.

Alors, quels marchés sont disponibles pour l’Alberta?

Dale Nally, ministre associé du gaz naturel jusqu’à un remaniement ministériel la semaine dernière, a participé fin septembre à une réunion ministérielle sur l’hydrogène au Japon.

Dans une interview plus tôt ce mois-ci, il a déclaré que son message lors de la conférence était de regarder au-delà de la couleur de l’hydrogène et de se concentrer sur l’intensité du carbone. Nally a déclaré que des entreprises au Japon et dans le monde se tournent vers l’Alberta.

“Ils nous voient comme un fournisseur clé de leur hydrogène propre et abordable.”

Nally a déclaré que la province expédie déjà des dérivés de l’hydrogène par chemin de fer et pourrait tirer parti de ce réseau à l’avenir.

Réacteurs de craquage en Alberta sur des wagons en direction d’une nouvelle raffinerie. Une usine de 1,3 milliard de dollars d’Air Products Canada qui produirait de l’électricité à l’hydrogène et de l’hydrogène liquide pour le transport est prévue à Edmonton. (Reuters)

Le Japon est une cible particulièrement attrayante.

En 2017, il est devenu le premier pays à créer un cadre national pour l’hydrogène. Elle vise à faire passer son marché de l’hydrogène de deux millions de tonnes par an à trois millions de tonnes d’ici 2030 et à terme à 20 millions de tonnes d’ici 2050.

Le Japon tente de décarboner tout en utilisant l’expertise existante dans le commerce du gaz naturel liquéfié, selon Jane Nakano, chercheuse principale au Center for Strategic and International Studies à Washington, DC

Des entreprises comme Toyota cherchent également à rester compétitives sur un marché de plus en plus axé sur la réduction des émissions, a-t-elle déclaré.

“Ils ne sont pas uniquement liés à l’hydrogène renouvelable”, a déclaré Nakano. “Ils cherchent à importer de l’hydrogène à base de méthane ou de gaz naturel, tant que le carbone est capturé.”

Le Japon cherche des sources dans le monde entier, mais le Canada, avec les États-Unis, est désavantagé par rapport aux pays voisins comme l’Australie.

“Il y a … une rivalité émergente entre les exportateurs potentiels d’hydrogène pour pouvoir conquérir le marché japonais.”

Et qu’en est-il du gouvernement fédéral?

Les gouvernements provincial et fédéral sont alignés sur le désir de bâtir un marché de l’hydrogène. Le Canada a publié le sien stratégie hydrogène en 2020postulant qu’il pourrait générer près de 50 milliards de dollars de revenus dans le secteur d’ici 2050.

“Nous voyons cela comme une énorme opportunité économique pour le Canada et une énorme opportunité d’aider le monde à se décarboner”, a déclaré le ministre des Ressources naturelles, Jonathan Wilkinson, dans une interview plus tôt ce mois-ci.

Wilkinson a déclaré que le gouvernement élabore des réglementations pour le développement de l’hydrogène aux côtés de partenaires internationaux et investit dans la technologie.

Au printemps, le commissaire à l’environnement a déclaré que le Canada pourrait ne pas être en mesure d’atteindre ses objectifs de réduction des émissions de 2030 parce que la stratégie était basée sur des hypothèses “trop ​​optimistes”.

Bon nombre des recommandations du rapport ont été acceptées et Wilkinson a déclaré qu’il y avait du travail pour clarifier les chiffres différentiels entre son bureau et Environnement Canada.

“Nous continuons à nous concentrer sur ces objectifs, et les objectifs, même s’ils sont ambitieux, motivent vraiment l’action.”