L'hydrogène vert a autrefois été présenté comme une solution miracle pour décarboner les secteurs difficiles à décarboner, tels que le transport maritime et la sidérurgie. Après des années d'efforts de commercialisation au point mort, la technologie connaît une renaissance, stimulée par une série de percées scientifiques et un regain d'intérêt pour les alternatives aux combustibles fossiles dans le contexte de la crise mondiale du pétrole et du gaz déclenchée par la guerre des États-Unis et d'Israël en Iran.

L'hydrogène est largement utilisé dans les procédés industriels et peut être brûlé à des températures élevées de manière similaire au gaz naturel, au fioul lourd ou au charbon thermique, tout en n'émettant que de la vapeur d'eau. Cependant, ses qualités environnementales dépendent entièrement de la façon dont il est produit. La majorité de l'hydrogène actuellement utilisé dans les applications industrielles est classé comme hydrogène gris, qui est produit à partir de combustibles fossiles. L'hydrogène vert, en revanche, est fabriqué à partir de sources d'énergie renouvelable — mais il comporte ses propres limites.

Un rapport de 2022 de l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) a mis en garde contre « l'utilisation indiscriminée de l'hydrogène », exhortant les décideurs politiques à peser soigneusement leurs priorités. Le rapport a averti qu'un déploiement massif de l'hydrogène vert « pourrait ne pas être en phase avec les exigences d'un monde décarboné » parce qu'il « nécessite une énergie renouvelable dédiée qui pourrait être utilisée à d'autres fins ». De plus, la production d'hydrogène vert s'est souvent révélée trop coûteuse pour constituer un remplacement réaliste aux combustibles fossiles.

Des percées récentes ont cependant ouvert de nouvelles voies de production d'hydrogène qui pourraient transformer l'économie et l'efficacité de l'hydrogène vert. Des chercheurs de la UCLA Samueli School of Engineering et de l'Université féminine Ewha en Corée du Sud ont mis au point une méthode permettant de convertir les déchets plastiques en hydrogène pur grâce à un procédé appelé traitement thermique alcalin (ATT).

Cette approche répond simultanément à deux crises environnementales convergentes. La production mondiale de plastique dépasse 400 millions de tonnes par an, pourtant l'OCDE estime que seulement environ 9 % des déchets plastiques ont déjà été recyclés, le reste s'accumulant dans les décharges, les incinérateurs et les milieux naturels. La conversion de ce flux de déchets persistants directement en carburant hydrogène offre un double avantage que la production conventionnelle d'hydrogène vert, qui dépend d'une électricité renouvelable dédiée, n'offre pas.

De manière remarquable, la technique peut produire de l'hydrogène de haute pureté à partir de matériaux recyclables sans nécessiter de tri préalable des plastiques. À l'aide d'un seul réacteur, la méthode transforme certains des plastiques les plus courants et les plus difficiles à recycler — le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP) — en carburant hydrogène par déclenchement thermique, avec zéro émission de carbone. Les résultats de la recherche ont été publiés ce mois-ci dans la revue scientifique PNAS.

« Nous résolvons deux problèmes mondiaux urgents en même temps », a déclaré Ah-Hyung « Alissa » Park, professeure de génie chimique et biomoléculaire à UCLA et co-auteure correspondante de l'étude, au magazine Interesting Engineering. « Les déchets plastiques s'accumulent à un rythme alarmant, et l'hydrogène propre est essentiel pour décarboner l'énergie. Cette technologie aborde ces deux défis de manière créative et évolutive. »

La découverte de UCLA est la dernière avancée dans un domaine de recherche en pleine expansion consacré à la conversion de déchets en hydrogène propre. Plus tôt cette année, une équipe de recherche en Chine a converti avec succès des sucres dérivés de déchets agricoles tels que les tiges de blé en hydrogène. Cette méthode réduit considérablement les coûts de production par rapport aux procédés standard d'hydrogène vert, affichant un coût d'environ 1,54 dollar par kilogramme (environ 0,70 dollar par livre) — un prix qui la rend compétitive avec l'hydrogène gris et qui se rapproche de l'objectif du Hydrogen Shot du Département de l'Énergie des États-Unis, fixé à 1 dollar par kilogramme d'ici une décennie.

Cette vague d'innovation fait suite à une longue période durant laquelle l'hydrogène vert semblait perdre de sa dynamique. En 2023, moins de dix pour cent des projets planifiés d'hydrogène vert ont été achevés. Une étude suivant 190 projets sur trois ans a identifié « un important déficit de mise en œuvre en 2023, avec seulement 7 % des annonces de capacité mondiale achevées dans les délais ».

L'intérêt pour la recherche sur l'hydrogène vert a depuis rebondi, son importance stratégique pour la sécurité énergétique étant devenue de plus en plus évidente dans un contexte de volatilité extrême des marchés pétroliers. La Chine, l'Europe et les États-Unis intensifient tous leurs efforts pour accélérer l'investissement dans l'hydrogène — notamment grâce au crédit d'impôt pour la production d'hydrogène propre de l'Inflation Reduction Act des États-Unis et aux mécanismes de vente aux enchères de la Banque de l'hydrogène de l'UE — et cette attention renouvelée commence à produire des résultats tangibles.