Gazenergie

Le réseau gazier devient climatiquement neutre

En 2050, le réseau gazier suisse sera alimenté exclusivement en gaz climatiquement neutres. Outre le biogaz, les succédanés seront l’hydrogène vert et le méthane synthétique qui en est dérivé. L’Allemagne, locomotive de cette évolution, importera des quantités énormes d’hydrogène vert. La Suisse profitera de l’élan ainsi donné à l’industrie de l’hydrogène.

Le gaz alourdit le bilan des gaz à effet de serre à raison d’environ 220 g CO2/kWh. C’est certes 25% de moins que le pétrole, mais toujours beaucoup trop pour atteindre l’objectif zéro émission d‘ici 2050. Nombreux sont ceux qui réclament par conséquent la substitution du gaz par les énergies renouvelables et la mise à l’arrêt du réseau gazier. Cette exigence est toutefois contreproductive dans la mesure où le réseau gazier fournira d’importantes contributions à l’avènement d’un approvisionnement énergétique climatiquement neutre.

Le gaz connaît aujourd’hui une multitude d’applications. Simple et fiable, le chauffage à gaz n’est qu’une application parmi tant d’autres. Les chaudières à gaz sont de plus en plus combinées avec des sources d’énergie renouvelables, exploitant le rayonnement solaire ou la chaleur environnementale. De nombreux chauffages urbains utilisent le gaz comme énergie d’appoint pour absorber les crêtes de consommation. Les chauffages à cogénération (couplage chaleur-force CCF) produisent de l’électricité très utile pour réduire le déficit énergétique toujours plus aigu en hiver. Dans le secteur industriel, il n’y a guère d’autres combustibles susceptibles de remplacer le gaz, son pouvoir calorifique et sa fiabilité. Il en va de même dans les cités historiques, où il est pratiquement impossible de modifier le bâti existant. La désaffectation des réseaux gaziers et l’abandon des technologies gaz supprimeraient de précieuses solutions, ce qui n’est pas judicieux. Les éventuelles alternatives sont très onéreuses et ont un impact environnemental beaucoup plus lourd. La solution est simple: il faut décarboniser le gaz pour qu’il devienne climatiquement neutre.

Le biogaz: des décennies d’expérience

Les gaz climatiquement neutres existent depuis longtemps.La Suisse a mis en service sa première installation de biogaz avec injection dans le réseau gazier en 1997 déjà. Depuis lors, le nombre d’installations n’a cessé d‘augmenter. En 2019, la Suisse comptait 36 installations injectant au total plus de 400 GWh de biogaz dans le réseau. Les émissions de CO2 imputables au biogaz pendant son cycle de vie sont de l’ordre de 68 g CO2/kWh de chaleur produite. Les autres sources de chaleur renouvelables ne peuvent concurrencer cette valeur. En Suisse, le potentiel de production de biogaz injectable totalise environ 4 TWh, à quoi s’ajoute encore l’hydrogène vert à hauteur de 5 TWh. Cet hydrogène peut être directement injecté dans le réseau ou transformé en gaz synthétique moyennant utilisation de CO2. L’hydrogène vert provient toujours de sources renouvelables. L’hydrogène bleu est obtenu par reformage du gaz naturel. Ce procédé consiste à dissocier le carbone, qui est stocké dans des réservoirs souterrains (Carbon-Capture and Storage) ou utilisé sous forme de carbone pur (Carbon-Capture and Use). Ces technologies consomment toutefois beaucoup d’énergie et sont judicieuses uniquement pendant la phase transitoire de conversion du système énergétique.

Comme c’est déjà le cas aujourd’hui, la Suisse devra compléter ses ressources en important des gaz renouvelables. Au fil des ans, elle importera d’abord du biogaz, ensuite de l’hydrogène bleu, puis de l’hydrogène vert depuis les régions ayant une production abondante en électricité solaire ou éolienne.

Sinkende Gestehungskosten

Le plus grand défi de l’hydrogène réside actuellement dans les coûts de production, dont le niveau est encore assez élevé. Mais les initiatives de soutien lancées dans de nombreux pays permettront de développer à grande échelle les capacités de production des électrolyseurs et de réduire ainsi les prix de revient. Des gains d’efficacité supplémentaires sont également escomptés au niveau de la production. Selon les pronostics de Greenpeace, le coût spécifique de l’hydrogène vert devrait se situer entre 9 et 12 cents/kWh en 2030 et entre 6 et 9 cents/kWh en 2050. Les données de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) confirment cette évolution.

Pour atteindre un approvisionnement énergétique totalement renouvelable, l’Allemagne aura besoin de quantités énormes d’hydrogène vert, comme le confirme la Stratégie hydrogène publiée récemment par le gouvernement allemand. Il est question de plus de 1000 TWh par an selon les estimations de Greenpeace, qui se fonde sur les données de l’Institut Wuppertal et de energy brainpool. L’Allemagne ne sera pas en mesure de produire elle-même de telles quantités. Selon les prévisions, ses capacités de production plafonneront à 240 TWh. Elle devra donc importer le solde. Cette forte demande s’ajoutera à celle des autres pays, de sorte qu’on assistera à l’émergence rapide d’une industrie de l’hydrogène internationalement ramifiée. Cette évolution permettra à la Suisse de convertir totalement son réseau gazier aux gaz renouvelables à l’horizon 2050.

Bibliographie:

  • Gas for Climate (2020): Gas Decarbonisation Pathways 2020-2050
  • Greenpeace Allemagne (2020): Blauer Wasserstoff; Lösung oder Problem der Energiewende
  • IEA (2919): The Future of Hydrogene
  • Carbotech (2020): Écobilans des systèmes de chauffage