L'énergie nucléaire pour l'hydrogène rose : fiable et rentable

En octobre 2023, le gouvernement américain a annoncé un financement de 7 milliards de dollars pour sept pôles régionaux destinés à produire de l'hydrogène. Ces pôles visent à réduire l'empreinte carbone en abandonnant le processus traditionnel de production d'hydrogène qui consiste à cuire du méthane sous haute pression avec de la vapeur. Au lieu de cela, les pôles produiront de l'hydrogène d'une manière qui produit de l'eau comme gaz d'échappement lors de la combustion. Le ministère de l'Énergie (DOE) a financé les pôles, y compris les producteurs et les clients, et vise à travailler ensemble pour construire des réservoirs de stockage, des pipelines et d'autres infrastructures. L'objectif de ces pôles est de promouvoir l'adoption de l'hydrogène en le rendant plus accessible et durable.

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Divers acteurs clés commencent à produire de l'hydrogène à partir de l'énergie nucléaire et les subventions gouvernementales visant à réduire leur coût de production font augmenter la demande d'hydrogène rose. Constellation a commencé la production dans la première installation nationale d'hydrogène propre à l'échelle de démonstration d'un mégawatt alimentée par l'énergie nucléaire en mai 2023. Cette installation de pointe montre l'importance de la production d'hydrogène à partir de l'énergie nucléaire sans carbone pour atténuer les effets de la crise climatique. Le système propre de production d'hydrogène de Nine Mile Point fonctionne avec 1,25 mégawatt d'énergie zéro carbone par heure, produisant 560 kilogrammes d'hydrogène propre par jour. Cette quantité est plus que suffisante pour répondre aux besoins opérationnels en hydrogène de l'usine. De plus, il servira de modèle pour des déploiements potentiels à grande échelle dans d'autres centres d'énergie propre de la flotte de Constellation, qui combineraient la production d'hydrogène propre avec le stockage et d'autres utilisations sur site.

De plus, selon la banque française Lazard, l'utilisation d'électrolyseurs alimentés par l'énergie nucléaire pourrait entraîner une production d'hydrogène moins coûteuse aux États-Unis par rapport à l'utilisation d'installations d'hydrogène vert connectées à des sources d'énergie renouvelables. Le rapport régulier de la banque sur le coût nivelé de l'énergie a déclaré que l'hydrogène produit à partir de l'électricité produite par les centrales nucléaires, également connu sous le nom d'hydrogène rose, pourrait offrir un coût nivelé de l'hydrogène (LCOH) aussi bas que 0,48 $/kg, avec les subventions accordées en vertu de la loi américaine sur la réduction de l'inflation (Inflation Reduction Act - IRA), en utilisant un électrolyseur alcalin de 100 MW.

D'autre part, l'hydrogène vert, même avec des subventions, ne pourrait produire qu'un LCOH optimal de 0,83 $/kg avec un électrolyseur alcalin, sur la base du coût nivelé moyen de l'énergie d'un parc éolien terrestre. Sans subventions, le LCOH pour l'hydrogène rose varierait de 2,75 à 5,29 $/kg, selon la taille de l'usine d'hydrogène (dans une plage de 20 à 100 MW) et la technologie d'électrolyseur utilisée. La plage pour l'hydrogène vert est de 3,47 à 7,37 $/kg. Les facteurs de capacité plus élevés que les centrales nucléaires peuvent atteindre sont la principale raison de la différence de LCOH.

Les usines d'hydrogène vert ne peuvent atteindre que des facteurs de capacité de 55 %, tandis que les installations d'hydrogène rose peuvent atteindre jusqu'à 95 % en raison du profil de puissance de base stable de l'énergie nucléaire, contrairement à l'alimentation électrique variable et intermittente provenant de sources renouvelables. Cela implique qu'une usine d'hydrogène rose peut produire près de 63 % plus d'hydrogène par kWh installé de capacité d'électrolyseur qu'une installation d'hydrogène vert.

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Conclusion

L'hydrogène rose, un type d'hydrogène produit à partir de l'énergie nucléaire, a le potentiel de jouer un rôle important dans l'avenir de l'énergie propre aux États-Unis. Le gouvernement américain a manifesté son soutien à l'hydrogène rose par le biais de diverses initiatives et subventions visant à réduire le coût de sa production, le rendant plus compétitif avec d'autres formes d'hydrogène et de combustibles fossiles dans diverses industries, telles que la production d'électricité et le chauffage. Cependant, le développement de l'hydrogène rose est confronté à des défis tels que la perception du public de l'énergie nucléaire et les coûts initiaux élevés en capital. De plus, l'avenir de la production d'hydrogène rose aux États-Unis est incertain en raison de la limitation potentielle des crédits d'impôt par l'administration Biden.

Malgré ces défis, le département américain de l'Énergie a annoncé le financement de pôles d'hydrogène, qui devrait faciliter la croissance de l'industrie de l'hydrogène propre. Les subventions à l'hydrogène rose et la production récente aux États-Unis sont prometteuses pour le développement d'une source d'énergie propre durable et compétitive. Cependant, un soutien et des investissements supplémentaires sont nécessaires pour réaliser pleinement le potentiel de l'hydrogène rose dans le secteur énergétique américain.

Selon l'analyse d'UnivDatos Market Insights, l'investissement croissant dans l'énergie propre est motivé par le scénario mondial du marché de l'hydrogène rose. Selon leur rapport "Marché de l'hydrogène rose", le marché mondial est à un TCAC de 31 % au cours de la période de prévision allant de 2023 à 2030 pour atteindre 27,67 milliards de dollars d'ici 2030.