Evaluation environnementale de l’hydrogène

Comparaison de quatre options de stockage et de distribution de l’hydrogène pour une distance de 500 km

Le projet AIDHY vise à mieux caractériser et comprendre les enjeux, les opportunités et les risques autour des projets d’hydrogène décarboné et de juger du niveau de soutenabilité et de responsabilité sociétale de ces derniers. Dans ce but et parmi les différentes méthodologies d’évaluation utilisées dans le projet, l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) établit l’évaluation environnementale des systèmes liés à la filière hydrogène.

C’est une méthode normée (ISO 14040/44) qui détermine les émissions du système sur l’ensemble de son cycle de vie, i.e. fabrication, transport, usage et fin de vie. De nombreuses études se sont concentrées sur les impacts environnementaux de différentes solutions de production ou d’usage de l’hydrogène, mais peu ont été réalisées sur la chaîne d’approvisionnement, du site de production à la station de ravitaillement (HRS), en intégrant le stockage et le transport.

L’exemple de son stockage

Ainsi, l’évaluation environnementale de quatre options de stockage et de distribution de l’hydrogène pour une distance de transport de 500 km, a été effectuée. Elle comprend le transport par camion (A) ou par pipeline (B) sous forme de gaz comprimé ; le transport sous forme de liquide cryogénique (C) ; et le transport chimique dans un liquide organique porteur d’hydrogène ou LOHC de type dibenzyltoluene (D). L’unité fonctionnelle est 1 kg d’hydrogène stocké, transporté et distribué sur site. En modélisant avec OpenLCA et en utilisant la base de données Ecoinvent 3.5 avec la méthode de caractérisation ReCiPe 2016, stocker et transporter l’hydrogène sous forme de gaz comprimé est l’option qui génère le moins d’impacts environnementaux. L’option A présente de meilleurs résultats que la B alors que le stockage par LOHC (D) montre les moins bonnes performances environnementales. Par exemple, l’impact sur le changement climatique est de 0,76 ; 1,09 ; 1,38 et 3,32 kg eq CO₂/kg H₂ pour les options A, B, C et D respectivement (figure 1). L’étape de déshydrogénation du LOHC contribue à environ 90% de son impact (figure 2). Son optimisation permettrait de réduire l’impact de cette option.

Accompagnée des analyses du cycle de vie sociale et de coût sur un même système, une évaluation de la durabilité peut être formulée, et en parallèle d’évaluations du risque et du cadre juridique une évaluation multicritère pourrait être effectuée.

Salma SERGHINI (ISM), Doctorante & Emmanuel MIGNARD (ISM), Encadrant