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 déplaçant la production d’hydrogène du procédé traditionnel qui consiste à cuire du méthane à haute pression avec de la vapeur. Au lieu de cela, les pôles produiront de l’hydrogène de manière à produire de l’eau comme gaz d’échappement lors de la combustion. Le Department of Energy (DOE) a financé les pôles, y compris les producteurs et les clients, et vise à collaborer 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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Plusieurs acteurs clés commencent à produire de l’hydrogène à partir de l’énergie nucléaire, et les subventions gouvernementales pour réduire leurs coûts de production entraînent une augmentation de la demande d’hydrogène rose. Constellation a commencé la production dans la première installation de démonstration d’hydrogène propre à l’échelle nationale alimentée par l’énergie nucléaire, d’une capacité d’un mégawatt, en mai 2023. L’installation de pointe montre l’importance de la production d’hydrogène grâce à l’énergie nucléaire sans carbone pour atténuer les effets de la crise climatique. Le système de production d’hydrogène propre de Nine Mile Point fonctionne à l’aide de 1,25 mégawatt d’énergie sans carbone par heure, produisant 560 kilogrammes d’hydrogène propre par jour. Ce montant est plus que suffisant pour répondre aux besoins opérationnels en hydrogène de la centrale. De plus, il servira de modèle pour d’éventuels déploiements à grande échelle dans d’autres centres d’énergie propre du parc de Constellation, qui combineraient la production d’hydrogène propre avec le stockage et d’autres utilisations sur site.

En outre, selon la banque française Lazard, l’utilisation d’électrolyseurs alimentés par l’énergie nucléaire pourrait entraîner une production d’hydrogène moins chère 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 l’aide de l’électricité générée par les centrales nucléaires, également connu sous le nom d’hydrogène rose, pourrait offrir un coût nivelé de l’hydrogène (CNH) aussi bas que 0,48 $/kg, avec les subventions accordées en vertu de l’Inflation Reduction Act (IRA) des États-Unis, en utilisant un électrolyseur alcalin de 100 MW.

D’un autre côté, l’hydrogène vert, même avec des subventions, ne pourrait produire qu’un CNH optimal de 0,83 $/kg avec un électrolyseur alcalin, sur la base du coût nivelé moyen de l’énergie d’une centrale éolienne terrestre. Sans subventions, le CNH pour l’hydrogène rose se situerait entre 2,75 et 5,29 $/kg, selon la taille de la centrale à hydrogène (dans une plage de 20 à 100 MW) et la technologie d’électrolyseur utilisée. La fourchette 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 CNH.

Les centrales à 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 des sources renouvelables. Cela implique qu’une centrale à hydrogène rose peut produire près de 63 % d’hydrogène en plus 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 l’aide 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 montré son soutien à l’hydrogène rose par le biais de diverses initiatives et subventions visant à réduire le coût de sa production, ce qui le rend 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 d’investissement initiaux élevés. 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 de l’énergie des États-Unis a annoncé un 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 pleinement réaliser le potentiel de l’hydrogène rose dans le secteur énergétique américain.

Selon l’analyse de UnivDatos Market Insights, les investissements croissants dans l’énergie propre sont motivés par le scénario mondial dumarché de l’hydrogène rose. Selon leur rapport « Marché de l’hydrogène rose », le marché mondial affiche un TCAC de 31 % au cours de la période de prévision de 2023 à 2030 pour atteindre 27,67 milliards de dollars américains d’ici 2030.