Décarbonation de l’industrie & hydrogène en Île-de-France

Décarbonation de l’industrie & hydrogène en Île-de-France

Atelier du Club Hydrogène Île-de-France

10 novembre 2023

Le Club Hydrogène Île-de-France, mis en place par la Région Île-de-France, en partenariat avec la DRIEAT, l'ADEME, France Hydrogène et l'AREC ÎdF (animation) a organisé un atelier sur les enjeux de décarbonation de l’industrie via l’hydrogène, en Île-de-France. Utilisé comme matière première dans des procédés industriels dans de nombreuses filières, et pouvant être utilisé en vecteur énergétique, l’hydrogène est un des leviers de décarbonation des industries « hard to abate », qu’elles soient d'importantes plateformes industrielles ou des structures plus diffuses à l’échelle du territoire régional.

L’industrie francilienne représente 9,8 % des consommations d’énergie finale et 8,3% des émissions de gaz à effet de serre. Les principales branches industrielles consommatrices d’énergies (hors production de chaleur et d’électricité pour les réseaux de chaleur et électriques) sont la fabrication d’engrais et l’industrie de la chimie, la fabrication de plâtres, ciment et chaux, les industries sidérurgiques et l’industrie automobile. Pour ces entreprises, les stratégies de décarbonation varient selon les filières avec cinq leviers : sobriété, efficacité matières (économie circulaire), efficacité énergétique, mix énergétique (électrification directe et indirecte par hydrogène, énergies renouvelables et de récupération), captation du CO₂ (CCS/CCUS).

L’hydrogène est un des leviers de décarbonation, en fonction de sa production et de l’intensité carbone associée (contenu CO₂ de l’électricité pour l’électrolyse de l’eau, ou captation CO₂ pour le vaporeformage de méthane, selon les technologies en place pour produire l’hydrogène). Il peut être utilisé en mobilité, pour des usages lourds et / ou intensifs, en off-road (engins de chantier, manutention dans les entrepôts logistiques, plateformes aéroportuaires), en usage énergétique (turbine à gaz, groupes électrogènes, chaleur haute température) ou en usage matière en substitution de l’hydrogène gris actuellement produit et consommé.

Sa place dans les scénarios Transition(s) 2050 de l’ADEME a pu être présentée et débattue.

*Consommation d’hydrogène dans les 4 scénarios Transition(s) 2050 de l’ADEME*

Étude Verdissement de l’hydrogène dans l’industrie en Île-de-France

L’étude « Verdissement de l’hydrogène dans l’industrie en Île-de-France » réalisée par l’ADEME Île-de-France en partenariat avec la Délégation Île-de-France de France Hydrogène a été présentée. Cette étude de marché concernant les usages de l’hydrogène dans l’industrie francilienne avec une projection pour 2025 et pour 2030 complétée par une prospective au-delà de 2030.

L’objectif de cette étude est de mieux comprendre le potentiel de l’hydrogène dans l’industrie, d’utiliser ce vecteur d’énergie afin de participer à l’effort de décarbonation de l’industrie, et de proposer un accompagnement pour réduire l’impact carbone de ce secteur. Cette analyse met en lumière comment l’hydrogène, présenté comme une énergie d’avenir, peut offrir des solutions de décarbonation à l’industrie d’Île-de-France ainsi que les freins et les clés de succès pour y parvenir.

Plusieurs enseignements se dégagent de cette étude :

Certaines entreprises s’intéressent à l’hydrogène pour remplacer le gaz naturel. Cependant, tant que d’autres alternatives moins contraignantes et moins chères restes disponibles, celles-ci sont privilégiées.
Les projets en lien avec la décarbonation et la neutralité carbone se poursuivent, avec une volonté de réduire la facture énergétique. L’hydrogène n’apparaît pas comme une priorité pour les porteurs de projets interrogés du fait des coûts de production jugés prohibitifs. Les entreprises craignent également qu’il soit trop tôt pour investir sur ce segment (manque de profils formés, maturité technologique, difficulté à s’approvisionner et réglementation contraignante).
Les industriels interrogés considèrent la technologie hydrogène insuffisamment développée à ce stade pour que leur entreprise y consacre un investissement conséquent. En effet, sans gain significatif pour l’entreprise, un changement de process ou de mode de fonctionnement n’est pas à l’ordre du jour. Les implications liées à un tel procédé sont multiples : formation des salariés, adaptation du matériel et des locaux, etc. Selon eux, l’évolution de la réglementation pourrait accélérer le processus de transformation.
Les entreprises considèrent que les incitations financières proposées par les pouvoirs publics ne sont pas suffisantes pour motiver les entreprises. Les entreprises ne peuvent supporter les coûts liés à l’intégration de l’hydrogène dans leurs activités, d’autant plus avec l’explosion des coûts de matières et de l’énergie.
D’une manière générale, en 2022, peu de projets d’électrolyseurs sont opérationnels, les projets sont majoritairement au stade d’études. Cela démontre une certaine lenteur dans la concrétisation des projets. Le sujet de la difficulté du stockage de l’hydrogène est fréquemment évoqué.
Les porteurs de projets (principalement des producteurs) soulignent la difficulté à trouver des débouchés à l’hydrogène produit afin de le proposer au plus près du consommateur. Il leur arrive de produire avant même d’avoir sécurisé ces débouchés. Le consommateur ne souhaitant pas prendre de risque, privilégie les commandes d’hydrogène aux producteurs déjà lancés. En parallèle, les producteurs, pour sécuriser leurs débouchés, souhaitent attendre d’avoir un carnet de commandes pour produire.
L’hydrogène entre aujourd’hui dans une phase transitoire, avec plusieurs porteurs de projets qui ont investi le sujet et lancé des investissements. La filière est en phase d’émergence. Il semble toutefois que le marché n’atteigne pas sa maturité avant quelques années. La phase de consolidation dépend fortement de la concrétisation des premiers projets lancés par les têtes de pont de la filière. En effet, les premières productions ouvriront la porte aux usages.
La filière hydrogène est en cours de structuration, elle pourrait commencer à se consolider vers 2025-2026, période de lancement de plusieurs sites de production. Plusieurs projets sont attendus en Europe et en France (giga factories, projets d’opérateurs et d’énergéticiens…).
Les retours d’expériences indiquent qu’il se passe entre 2 et 4 ans entre les premières recherches de site d’implantation et la date où le site est opérationnel. Les projets lancés entre 2021 et 2022 verront probablement le jour d’ici 2024-2026.

Des dispositifs de soutien disponibles (accompagnement, ingénierie, financements)

Les dispositifs de soutien financier et d’accompagnement portés par l’ADEME, l’État, la Région Île-de-France ou la CCI Paris Île-de-France ont été présentés (voir supports). France Hydrogène a pu présenter le panorama des solutions hydrogène en particulier celles concernant l’industrie.