Développer l'hydrogène vert pour un avenir plus radieux

L'hydrogène vert est un élément essentiel pour façonner l'avenir plus durable auquel nous aspirons tous. Les technologies numériques de pointe peuvent nous y conduire plus rapidement.

Alors que les entreprises et leurs clients se concentrent sur la décarbonation de leurs activités pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de 2°C, conformément aux Accords de Paris, l'engouement pour l'hydrogène vert, source d'énergie alternative, monte en puissance. À elles seules, les énergies renouvelables existantes ne pourront pas permettre aux pays de respecter leurs engagements de neutralité carbone. L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers. En tant qu’énergie renouvelable, le gaz peut être fabriqué à la demande en utilisant de l'électricité pour scinder l'eau en ses éléments constitutifs, l'hydrogène et l'oxygène. Lorsque cette électricité provient de sources renouvelables, comme le solaire, l'éolien et l'hydroélectricité, on parle d'hydrogène vert. Aucune émission de carbone n'est produite lors de la production d'hydrogène vert ; la vapeur d'eau est le seul sous-produit.

Investir dans l'hydrogène vert

Pour remplacer les technologies à fortes émissions, l'hydrogène vert, associé à des approches commerciales plus durables et des changements de politique, est essentiel. Il sera crucial pour lutter contre le réchauffement climatique et assurer une planète vivable pour nous et nos enfants. Les nations du monde entier investissent dans des installations d'hydrogène vert pour accélérer la transition énergétique. Parmi elles, on trouve la Chine, les États-Unis, le Royaume-Uni, l'Arabie Saoudite, l'Allemagne, la France, l'Australie et l'Inde, selon la base de données des projets sur l'hydrogène de l'Agence Internationale de l'Énergie. De même, les grandes entreprises énergétiques établies mènent la transformation. Aux États-Unis, plusieurs acteurs du pétrole et du gaz ont rejoint un plan d'investissement de 50 milliards de dollars dans les infrastructures d'hydrogène propre. Selon les projections de l'Agence Internationale de l'Énergie, la production mondiale d'hydrogène à faibles émissions atteindra 70 millions de tonnes d'ici 2030.

A l’aube d’un nouveau secteur énergétique sous le signe de la durabilité

Il est évident que la transition vers l'hydrogène vert ne se fera pas du jour au lendemain. Parmi les principaux obstacles, on retrouve des problèmes inhérents à toute nouvelle industrie : l'incertitude politique, l'inflation des coûts, un manque d'engagement des acheteurs et une infrastructure industrielle insuffisante. La production d'hydrogène vert ou renouvelable reste également limitée par des préoccupations de coût et d'efficacité à l'heure actuelle, et celles-ci peuvent varier selon les méthodes de production.

Construire un nouveau secteur énergétique dans un monde très différent de celui dont nous avons hérité il y a 150 ans quand Edwin Drake et ses contemporains commençaient à forer du pétrole, est en soi un challenge. Nous pouvons construire un nouveau secteur de croissance durable sans répéter les erreurs du passé. Les technologies à notre disposition soutiennent déjà de nouveaux modèles commerciaux et étendent les sources de revenus des acteurs énergétiques traditionnels. Les technologies avancées peuvent renforcer nos chances de succès.

Les technologies numériques avancées dans l'économie de l'hydrogène

Dans l'économie de l'hydrogène, des technologies telles que le cloud computing, l’IoT, les analyses avancées, l'IA ainsi qu’une expérience unifiée tout au long de la chaîne de valeur de l'hydrogène apportent efficacité et durabilité, pour les nouvelles entreprises comme pour les acteurs des réseaux énergétiques existants. Voici quelques-unes des principales manières dont les logiciels industriels offrent des avantages compétitifs au secteur de l'hydrogène :

Optimisation en temps réel des procédés d'hydrogène : Les technologies de surveillance et de contrôle des procédés permettent de suivre et d'affiner en continu la production d'hydrogène, transformant les données brutes en informations exploitables en temps réel pour plus d’efficacité et moins d’émissions.
Surveillance de la santé des actifs et maintenance : Grâce aux technologies de maintenance prédictive, les producteurs et transporteurs d'hydrogène peuvent prolonger la durée de vie des équipements et en améliorer la fiabilité. La détection précoce de dysfonctionnement contribue à réduire les déchets et les temps d'arrêt.
Gestion de l'énergie et comptabilité carbone : Le suivi et la déclaration de la consommation d'énergie et des émissions de gaz à effet de serre dans les opérations liées à l'hydrogène permettent aux entreprises d'optimiser l'utilisation de l'énergie tout en gérant de manière proactive leur empreinte carbone afin d’atteindre leurs objectifs de durabilité.
Ingénierie durable et circulaire : Les outils de modélisation avancée, tels que la simulation des procédés, aident à concevoir des procédés industriels durables et à intégrer les sources d'énergie renouvelables. Les usines et les procédés de production d'hydrogène peuvent être propres, efficaces et évolutifs dès leur conception.
Opérations commerciales durables : De même, les technologies numériques permettent d'intégrer la durabilité dans tous les aspects de la chaîne de valeur de l'hydrogène, de l'approvisionnement aux opérations.
Écosystèmes connectés pour la collaboration des parties prenantes : Le partage des données industrielles avec des partenaires autorisés et des parties prenantes externes crée une chaîne de valeur intégrée où chaque acteur peut voir l'impact de ses actions dans leur contexte, à tout moment, n'importe où et à la demande. Lorsque les données circulent sans encombre de la production à la distribution et à la consommation, la transparence s'améliore dans toute la chaîne d'approvisionnement. La logistique est alors optimisée et la coordination est meilleure à travers le réseau. Pour les utilisateurs finaux, ceci se traduit par un approvisionnement en hydrogène vert fiable et efficace.

Les technologies vertes déjà à l'œuvre

Des précurseurs utilisent d’ores et déjà ces technologies en vue d'accélérer l'adoption de l'hydrogène : Topsoe est spécialisée dans les technologies et les services de réduction des émissions de carbone visant à soutenir la transition énergétique mondiale. L'entreprise danoise est en train de bâtir la plus grande infrastructure de fabrication de cellules électrolytiques à oxyde solide (SOEC) au monde pour produire de l'hydrogène vert. En utilisant la simulation des procédés pour une modélisation avancée, elle parvient à réduire les erreurs de conception et à contourner les obstacles liés au développement des produits, garantissant ainsi dès le premier stade de leur développement des cellules performantes et respectueuses de l'environnement.

Air Liquide, l'un des principaux producteurs de gaz industriels, estime que l'hydrogène pourrait représenter jusqu'à 20% du bouquet énergétique d'ici à 2050. Ses ventes globales d'hydrogène représentent actuellement 1,2 million de tonnes par an, soit un chiffre d'affaires de deux milliards d'euros. Pour accroître ces volumes conformément à ses objectifs commerciaux et de développement durable, l'entreprise utilise un système de contrôle d’exécution (EMS) qui avertit les opérateurs et les analystes des usines en cas d’anomalies de performance des équipements. Tout au long du cycle de vie de ces actifs , Air Liquide peut éliminer les temps d'arrêt non planifiés et minimiser les coûts tout en maximisant la valeur grâce à ce système. Ces exemples sont prometteurs pour l'industrie émergente de l'hydrogène vert.

Alors que le monde cherche urgemment de nouvelles sources d’énergie propre, l'hydrogène vert représente exactement le type d’innovation de rupture dont nous avons besoin. Ce marché émergent sera essentiel pour conduire à une transformation fondamentale du secteur mondial de l'énergie et des ressources dès 2030 ; selon les estimations de Deloitte, le marché pourrait valoir 1,4 milliards de dollars par an d'ici 2050. Pour que l’hydrogène libère tout son potentiel dans les industries difficiles à décarboner et dans le secteur des énergies renouvelables, nos capacités en matière de procédés et d’infrastructures de production et de distribution d'hydrogène devront se développer.

Les technologies numériques ont maintes fois démontré leurs capacités à créer de nouvelles opportunités, à ouvrir de nouvelles sources de revenus et à susciter l'ingéniosité, tout en économisant du temps, de l'argent et des ressources précieuses. Alors que nous construisons à partir de zéro une nouvelle industrie dans une économie numérique en rapide évolution, il est temps d'exploiter tout leur potentiel pour créer un avenir durable pour tous.