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Les États-Unis peuvent-ils rattraper l’économie verte de l’hydrogène?

Les États-Unis ont besoin d’une énorme industrie de l’hydrogène vert pour décarboner leurs secteurs de l’électricité, des transports et de l’industrie, et aujourd’hui, ils apporteront des changements et des politiques majeurs pour lui permettre de se développer à son plein potentiel dans les décennies à venir.

Ceci est indiqué dans un nouveau rapport parrainé par de grandes sociétés pétrolières, des constructeurs automobiles, des fabricants d’hydrogène et des fabricants de piles à combustible, ce qui oblige les décideurs politiques américains à suivre le leadership de l’UE en s’engageant de manière majeure à construire des infrastructures pour accroître sa capacité d’hydrogène vert.

le Une feuille de route vers l’économie américaine de l’hydrogène Le rapport prédit que l’hydrogène provenant de sources à faible émission de carbone pourrait fournir environ 14% des besoins énergétiques du pays d’ici 2050, y compris des secteurs fortement chargés qui dépendent désormais du gaz naturel, tels que les procédés industriels à haute température et la production d’engrais.

L’hydrogène pour alimenter les piles à combustible augmentera également les véhicules alimentés par batterie dans la décarbonation du secteur des transports, en particulier pour les véhicules nécessitant un ravitaillement rapide et à longue portée, comme les camions longue distance, a déclaré Jack Brouwer, professeur à l’Université de Californie à Irvine et directeur associé du Centre national de recherche sur les piles à combustible, lors d’un webinaire lundi qui a présenté le rapport.

Pendant ce temps, l’énergie éolienne, solaire et nucléaire qui pourrait autrement être forcée de réduire la production lorsque le réseau électrique n’est pas nécessaire, pourrait être utilisée pour électrolyser l’eau afin de créer de l’hydrogène qui peut être stocké pour alimenter les turbines à gaz naturel nécessaires à la fiabilité du réseau. ou des piles à combustible sur site pour maintenir des alimentations électriques sans interruption dans les centres de données, les hôpitaux et autres lieux critiques, a-t-il déclaré.

Le rapport, préparé par le cabinet de conseil McKinsey, est «agnostique» sur la manière de créer cet approvisionnement futur en hydrogène, «tant qu’il est à faible émission de carbone», a déclaré Brouwer. En plus de l’électrolyse via une électricité sans carbone, qui pourrait impliquer le reformage du gaz naturel par la vapeur – la façon dont la majeure partie de l’approvisionnement en hydrogène se fait aujourd’hui – en utilisant le captage et le stockage du carbone pour réduire son impact sur les gaz à effet de serre ou en utilisant des méthodes moins développées comme la gazéification des déchets, dit-il.

Les États-Unis produisent déjà environ 11,4 millions de tonnes métriques d’hydrogène par an, et la valeur estimée est d’environ 17,6 milliards de dollars. Mais la réalisation des objectifs du rapport pourrait générer environ 140 milliards de dollars de revenus et soutenir 700 000 emplois d’ici 2030, et environ 750 milliards de dollars par an et 3,4 millions d’emplois cumulés d’ici 2050, a-t-il déclaré.

Les États-Unis sont à la traîne par rapport à la Chine, au Japon et à l’Union européenne en termes d’investissements dans les infrastructures et la recherche pour atteindre ce potentiel. Le rapport indique que les investissements gouvernementaux et industriels dans l’hydrogène en tant que source d’énergie s’élèvent à jusqu’à deux milliards de dollars par an en Asie et dans l’Union européenne, tandis que le financement du département américain de l’énergie pour l’hydrogène et les piles à combustible varie d’environ 100 à 280 millions de dollars par an. au cours de la dernière décennie.

Feuille de route pour la diffusion de l’hydrogène vert

Le rapport ne fixe pas d’objectifs spécifiques en dollars pour l’investissement américain. Mais il souligne la nécessité de capitaux pour construire des infrastructures de production d’hydrogène et des infrastructures de transport qui le transmettront aux utilisateurs finaux, des incitations pour stimuler les investissements du secteur privé, des codes et des normes régissant la chaîne d’approvisionnement croissante et la recherche sur les technologies émergentes.

Il définit également une approche par étapes pour mettre à niveau les applications d’hydrogène existantes pour en développer de nouvelles. L’expérience avec environ 25000 chariots élévateurs à pile à combustible utilisés aux États-Unis lui permettra de s’étendre à de plus grandes classes de véhicules, par exemple, et les piles à combustible utilisées pour l’alimentation sur site dans les centres de données peuvent servir de modèles pour intégrer l’hydrogène dans la grande génération. Balance.

Les principaux défis sont confrontés à cette croissance, a déclaré Brouwer. Pour atteindre les objectifs du rapport, le nombre de véhicules à pile à combustible devra passer d’environ 2 500 aujourd’hui à près de 1,2 million d’ici 2030, et le nombre de stations-service devra passer d’environ 100 aujourd’hui à plus de 4 300. Et des progrès sont nécessaires pour s’adapter aux pipelines existants, pour étendre son utilisation.

Mais les services publics de tout le pays comptent sur ce type de progrès pour leur permettre d’atteindre les objectifs zéro carbone d’ici 2050. Un exemple est le travail de Gulf Coast Entergy avec Mitsubishi Power pour mélanger de l’hydrogène dans son mélange gazeux dans ses centrales électriques et prévoit de convertir un stockage souterrain de gaz pour la rétention d’hydrogène dans le cadre de ses objectifs de décarbonisation à long terme.

L’ancien ministre de l’Énergie, Ernest Moniz, a déclaré la semaine dernière à la conférence Power & Renewables de Wood & Mackenzie que «les incitations fédérales et étatiques à construire plusieurs grands pôles d’hydrogène régionaux» seraient une première étape cruciale pour prouver la viabilité du carburant en tant que stratégie de décarbonation. « Nous ne pensons pas que nous devrions rester ici et penser à l’hydrogène comme quelque chose pour les années 2030 et 2040 – c’est le cas, mais faisons-le aussi pour quelque chose pour les années 2020 », a déclaré Moniz.

Activité d’hydrogène vert aux États-Unis en construction

Andy Marsh, PDG du sponsor du rapport Plug Power, a noté lundi que les chariots élévateurs et les véhicules des centres de distribution alimentés par des piles à hydrogène utilisées par des clients comme Amazon, Walmart, Home Depot et Lowe utilisent environ 27 millions de tonnes d’hydrogène par jour, fournissant ainsi plus de 100 stations-service à travers le pays. Il se développe dans les véhicules lourds desservant les ports des États-Unis et en Europe, et dans la production de piles à combustible fixes pour les centres de données et les centres de distribution.

La semaine dernière, Plug Power a signé un contrat avec les partenaires renouvelables de Brookfield pour fournir une énergie renouvelable à 100% pour ce que Marsh a décrit comme un «gigafactor» qu’il prévoit de construire sur un site jusqu’ici inconnu. L’usine sera en mesure de produire jusqu’à 60 000 piles à combustible et environ 500 mégawatts d’hydrolyseurs d’hydrogène verts, a-t-il déclaré.

Toyota, l’un des premiers grands constructeurs automobiles à s’engager dans les véhicules à pile à combustible avec sa berline Mirai, prévoit également d’étendre la production de produits semi-finis à hydrogène actuellement testés à Los Angeles et à Long Beach, a déclaré l’ingénieur en chef Jackie Birdsall. Toyota voit la croissance du marché des piles à combustible légères entraîner des réductions de coûts grâce à des économies d’échelle, ainsi que des véhicules lourds à pile à combustible qui augmentent la demande de production et de distribution de carburant hydrogène.

Le géant pétrolier néerlandais Shell, qui prévoit un cluster d’hydrogène sur gigawatts aux Pays-Bas, construit également des stations de remplissage d’hydrogène à Los Angeles pour répondre aux besoins en véhicules de ces piles à combustible, a déclaré Wayne Leighty. entreprises d’hydrogène directeur du développement des affaires de carburant. Shell investit également massivement dans les sociétés de recharge de véhicules électriques qui se concentrent sur les véhicules à batterie, mais «les cellules à hydrogène et les véhicules électriques sont assez complémentaires» pour répondre à des besoins différents, plutôt que mutuellement exclusifs pour le transport sans carbone, a-t-il déclaré.

Le géant français du gaz industriel Air Liquide investit 150 millions de dollars dans une usine d’hydrogène liquide renouvelable au Nevada qui devrait produire 30 tonnes par jour ou suffisamment pour alimenter 40000 véhicules à pile à combustible lors de son ouverture en 2022, a déclaré Karine Boissy-Rousseau , Président l’activité nord-américaine de la société sur l’énergie hydrogène et la mobilité. Elle investit également environ 40 millions de dollars dans la rénovation d’une usine de traitement de l’hydrogène au Québec, au Canada, pour doubler sa capacité de conversion de l’hydroélectricité renouvelable et de l’énergie éolienne en hydrogène vert à 20 mégawatts d’ici la fin de l’année, a-t-elle ajouté.