L’hydrogène a déjà de nombreux usages : sa consommation mondiale représente le quart de celle de gaz naturel !

“chaque année l’industrie mondiale en consomme plus de 75 millions de tonnes dont près de la moitié (45%) sont utilisées pour le raffinage et la désulfuration du pétrole. L’autre moitié sert principalement à produire de l’ammoniac, lequel est utilisé comme matière de base dans le secteur de la chimie, notamment pour la production d’engrais. Mais l’hydrogène est aussi employé dans l’industrie alimentaire, l’électronique, la métallurgie et l’industrie spatiale où il entre dans la composition du « carburant » des fusées.”

Hydrogène : vous le voulez vert, bleu, gris, jaune ou nature?

Détail étrange : selon H2life, 95% de l’hydrogène consommé le serait par son producteur. Est-ce que cela signifie que les systèmes de production et de consommation seraient intégrés ? (ce qui poserait problème pour changer de modes de production)

Utilisations actuelles de l’hydrogène

Fossil Fuel Hydrogen, Technical, Economic and Environmental Potential, de William J.Nuttall et Adetokunboh T.Bakenne, éditions Springer, 143 pages ; citant Thompson L., B.F., Burns L, Friedland R, Kiczek E, Nozik A, Richmond G, Shaw R, Wilson D. 2013. Report of the Hydrogen Production Expert Panel to HTAC 2013. Washington DC: United States Department of Energy
Bahman Zohuri, Hydrogen Energy, Challenges and Solutions for a Cleaner Future, 2019, p.20 ; Juste pour les US ?

L’hydrogène et l’industrie pétrochimique

Désulphuriser le pétrole: l’hydrotraitement

Le souffre causant des dégats importants (santé, pluies acides …), le pétrole ne peut pas en contenir beaucoup. Pour le désulfuriser on utilise de grandes quantités d’hydrogène, qui va venir réagir avec le souffre pour former du sulfure d’hydrogène (H2S), qu’on peut aisément séparer du pétrole. C’est ce qu’on appelle l’ hydrotraitement (hydrotreating).

“Craquer” le pétrole lourd: l’hydrocraquage

La diminution des réserves de pétrole encourage l’extraction de pétroles plus lourds, de plus faible qualité. Il faut les casser en molécules plus petites avant de les utiliser. Pour cela, on emploie de l’hydrogène, c’est lhydrocraquage (hydrocracking)

Ammoniaque et engrais

C’est l’une des plus grandes innovations agricoles de l’Histoire: le procédé Haber-Bosch permet de “fixer” de l’azote atmosphérique à l’aide d’hydrogène: N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g) + ΔH. La réaction a été découverte par Fritz Haber et industrialisée avec l’aide de Carl Bosch.

En 2012, on produisait ainsi 137 millions de tonnes d’ammoniaque dans le monde.

Notez que le processus semble inclure la production d’hydrogène par vaporéformage du méthane :

Wikipedia

Si les deux processus sont intégrés, on peut se demander s’il ne sera pas difficile de les dissocier (usines déjà construites, ingénierie complexe pour optimiser l’utilisation de chaleur ? Infrastructure ?).

La conquête spatiale

L’hydrogène liquide est utilisé comme carburant dans les fusées spatiales (ex: Ariane 5).

Divers

Certains acteurs tels que CETH2 (Paris, France) sont principalement axés sur la production d’hydrogène ultra pur pour des applications médicales ou de recherche en laboratoire. Les principaux acteurs en présence sont listés dans le Tableau 1.

Caroline Rozain (2013)

Electronique

La mobilité hydrogène

Pour aller plus loin, vous pouvez consulter notre article sur la mobilité hydrogène.

L’hydrogène-énergie: le futur de l’écomobilité ?

Le remplacement de la coke dans l’aciérie