L'Espagne ambitionne de devenir la référence européenne de l'hydrogène vert grâce à son potentiel renouvelable. Qu'est-ce que c'est, à quoi sert-il et quels défis cette nouvelle industrie doit-elle relever ?
Pendant des décennies, l'Espagne a dépendu du pétrole et du gaz importés. Mais ce qui constituait autrefois un handicap énergétique pourrait aujourd'hui se transformer en opportunité. Le soleil, le vent et l'espace disponible pour produire de l'électricité renouvelable à grande échelle placent l'Espagne en position privilégiée pour une industrie encore balbutiante : celle de l'hydrogène vert.
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"L'Espagne a toujours eu le handicap de ne pas disposer de pétrole ni de gaz", explique à 'Euronews' Maarten Wetselaar, directeur général de Moeve. "Mais c'est désormais le moment de l'Espagne, car elle dispose d'une énergie solaire abondante, d'une énergie éolienne de grande qualité et d'espace pour construire de grands parcs renouvelables".
La vieille Cepsa entend profiter de cette combinaison. L'entreprise vient de lancer à Palos de la Frontera, dans la province de Huelva, la construction d'Onuba, la première phase de la Vallée andalouse de l'hydrogène vert : plus de 1 milliard d'euros d'investissement pour un projet qui démarrera avec 300 mégawatts (MW) de capacité d'électrolyse.
L'ambition va bien au-delà d'une seule usine. L'Espagne veut utiliser ses ressources renouvelables pour développer une nouvelle industrie, réduire sa dépendance énergétique et, à long terme, devenir fournisseur d'énergie pour d'autres pays européens.
Mais qu'est-ce que l'hydrogène vert, au juste ? Pourquoi l'Espagne pense-t-elle pouvoir le produire de manière compétitive ? Et quels obstacles restent à surmonter avant que cette ambition ne devienne réalité ?
Qu'est-ce que l'hydrogène vert ?
Bien qu'on le présente comme l'une des énergies du futur, l'hydrogène n'est pas une source primaire d'énergie comme le soleil ou le vent. C'est un vecteur énergétique : il faut utiliser de l'énergie pour le produire.
L'hydrogène est utilisé depuis des décennies dans les raffineries, dans l'industrie chimique et pour fabriquer des produits comme les engrais. Le problème, c'est qu'actuellement une grande partie est obtenue à partir de combustibles fossiles. Le soi-disant hydrogène gris est produit principalement à partir de gaz naturel, un procédé qui génère des émissions de CO2.
L'hydrogène vert change la manière de l'obtenir. Grâce à un procédé appelé électrolyse, un courant électrique sépare les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène. Si l'électricité utilisée provient de sources renouvelables, comme le solaire ou l'éolien, on parle d'hydrogène renouvelable ou vert.
C'est là qu'apparaît le premier avantage espagnol. Le produire nécessite d'énormes quantités d'électricité. Selon Wetselaar, celle-ci représente environ 70 % du coût de l'hydrogène vert. "Si vous allez là où (l'électricité renouvelable) est la moins chère en Europe, c'est-à-dire dans la péninsule Ibérique, alors votre hydrogène vert sera très, très compétitif", affirme le PDG de Moeve.
"L'Espagne est une immense source d'énergie renouvelable et, par conséquent, elle peut être et sera le principal producteur d'hydrogène vert d'Europe", ajoute-t-il. C'est une prévision ambitieuse de l'entreprise et il reste encore d'importants obstacles à franchir pour qu'elle se matérialise. Mais cela aide à expliquer pourquoi entreprises et administrations concentrent des investissements de plusieurs milliards sur cette technologie.
Si nous avons de l'électricité renouvelable, pourquoi avons-nous besoin d'hydrogène ?
C'est l'une des questions fondamentales. Chaque fois qu'il est possible d'utiliser directement de l'électricité renouvelable, cela s'avère généralement plus efficace que d'employer cette électricité pour fabriquer de l'hydrogène, puis d'utiliser cet hydrogène comme source d'énergie. C'est pourquoi l'objectif n'est pas de remplacer indistinctement les combustibles fossiles par de l'hydrogène.
Son principal potentiel réside dans des secteurs difficiles à électrifier directement. Certains procédés de l'industrie lourde, la production chimique et certains segments du transport maritime et aérien ont besoin d'alternatives aux combustibles fossiles qu'une batterie ne peut pas toujours fournir de manière pratique.
L'hydrogène peut également servir à produire des dérivés comme l'ammoniac ou des carburants synthétiques.
Le président du gouvernement espagnol, Pedro Sánchez, a défendu, lors de la présentation du projet de Huelva, l'idée que cette technologie peut permettre de réduire les émissions d'activités qui dépendent encore du pétrole et du gaz. Mais il a aussi présenté ce pari en termes économiques.
"Cette transformation ne consiste donc pas seulement à mieux nous protéger face aux crises, ce qui est aussi très important. Elle consiste également à saisir une immense opportunité industrielle", a-t-il affirmé.
Huelva, laboratoire du pari espagnol
Cette opportunité commence à se matérialiser dans des lieux comme Palos de la Frontera. Onuba disposera initialement de 300 MW de capacité d'électrolyse et pourra ensuite être étendue avec 105 MW supplémentaires. Moeve estime qu'elle produira environ 45 000 tonnes d'hydrogène renouvelable par an.
Le choix du site n'est pas un hasard. Outre ses ressources renouvelables abondantes, Huelva dispose d'une activité industrielle, d'infrastructures portuaires et de consommateurs potentiels de cet hydrogène relativement proches des lieux où il sera produit.
L'ambition de Moeve est de porter ensuite l'ensemble de la Vallée andalouse de l'hydrogène vert à 2 GW de capacité, avec des installations à Huelva et à Cadix. "En reliant Huelva à d'autres zones industrielles d'Europe, que ce soit par des gazoducs ou des solutions maritimes, nous pourrons étendre cette usine des 300 mégawatts que nous construisons actuellement à 2 gigawatts et plus", explique Wetselaar.
L'objectif, ajoute-t-il, est de "créer réellement une nouvelle industrie en Espagne".
La grande inconnue : peut-elle rivaliser sur les prix ?
C'est là qu'apparaît l'un des grands obstacles. Produire de l'hydrogène vert reste en général plus coûteux que d'obtenir de l'hydrogène conventionnel à partir de combustibles fossiles, même si la différence dépend de facteurs comme le prix du gaz, le coût de l'électricité, la fiscalité sur les émissions et les conditions propres à chaque projet.
Wetselaar affirme que le contexte énergétique actuel réduit cet écart. "L'hydrogène vert est aujourd'hui compétitif par rapport à l'hydrogène gris, en partie parce que le prix du gaz est très élevé", souligne-t-il.
Son pari est qu'une augmentation de la production permette de réduire les coûts des électrolyseurs et des installations, comme cela s'est produit auparavant avec des technologies comme le solaire et l'éolien.
"À mesure que le coût de production de l'hydrogène vert diminuera avec le changement d'échelle de l'industrie, ces lignes se croiseront et l'hydrogène vert deviendra non seulement une source d'énergie propre, mais aussi très compétitive pour l'Europe", estime-t-il.
Mais cette évolution n'est pas garantie. Pour que les coûts baissent, il faut construire des projets à grande échelle. Et pour que les entreprises investissent des milliards dans ces projets, elles doivent savoir qu'il y aura suffisamment de clients prêts à acheter l'hydrogène qu'elles produiront.
La sécurité et le risque de fuites
Le passage à une production d'hydrogène renouvelable à grande échelle soulève également des questions liées à la sécurité des installations et, parmi elles, la prévention et la détection d'éventuelles fuites. L'hydrogène est un gaz hautement inflammable et, en raison de la petite taille de ses molécules, il exige une attention particulière à l'étanchéité des équipements, des conduites et des raccords. Dans les espaces clos, une fuite peut en outre créer une atmosphère inflammable si elle atteint certaines concentrations.
Moeve assure que sa stratégie consiste précisément à empêcher ces fuites de se produire. "Nous considérons que le développement de l'hydrogène renouvelable doit aller de pair avec les niveaux de sécurité les plus élevés, en nous appuyant sur des décennies d'expérience industrielle réelle dans la manipulation de cette molécule au parc énergétique La Rábida", explique à 'Euronews' María Olavarría, cheffe du département de production du parc énergétique La Rábida de Moeve. Selon elle, les nouvelles installations sont conçues pour être étanches et disposent de plusieurs couches de protection indépendantes destinées à prévenir les incidents.
L'entreprise affirme que cette approche privilégie la prévention par rapport à une stratégie qui consisterait uniquement à réagir lorsqu'une fuite est détectée. "Notre priorité est qu'il n'y ait pas de fuites, plutôt que de dépendre de leur détection a posteriori", souligne Moeve. La société ajoute que, comme barrière supplémentaire, elle dispose de systèmes automatiques de supervision et de détection conçus pour identifier rapidement les anomalies pendant l'exploitation.
Le gouvernement veut en faire un "projet de pays"
L'Espagne ne laisse pas le développement de cette industrie uniquement aux mains du secteur privé. Le gouvernement a fait de l'hydrogène renouvelable l'un des piliers de sa stratégie énergétique et industrielle et a relevé à 12 GW l'objectif de capacité d'électrolyse pour 2030.
Sánchez le présente clairement comme "un authentique projet de pays". Le président a assuré à Huelva que l'exécutif a consacré plus de 3 milliards d'euros à plus de 120 projets d'hydrogène renouvelable. Le seul projet de Moeve a obtenu plus de 300 millions d'euros de soutien public.
La stratégie ne consiste pas seulement à produire la molécule. "Nous ne voulons pas seulement générer des molécules (...) d'hydrogène vert", a expliqué Sánchez. "Nous aspirons à ce qu'elles soient produites avec des électrolyseurs, des vannes, des compresseurs et le reste des équipements fabriqués ici en Espagne".
L'objectif est donc de développer une chaîne de valeur autour de l'hydrogène : depuis les équipements nécessaires pour le produire jusqu'aux infrastructures permettant de le stocker et de le transporter.
D'importateur de combustibles à exportateur d'énergie
Il y a une autre raison derrière cette course : la sécurité énergétique. Les crises géopolitiques des dernières années ont de nouveau mis en lumière la vulnérabilité que représente pour l'Europe la dépendance au pétrole et au gaz provenant d'autres pays. "Ce dont nous avons besoin en Europe, c'est d'une énergie européenne décarbonée, sûre et que nous produisions nous-mêmes", déclare Wetselaar à 'Euronews'.
Pour l'Espagne, cette ambition revient à inverser le flux énergétique traditionnel. Au lieu d'importer des combustibles fossiles, le pays ambitionne de produire de l'énergie renouvelable, de la transformer en hydrogène et en dérivés, et d'approvisionner à la fois sa propre industrie et, à terme, d'autres marchés européens.
"Si ce pays parvient pour la première fois de son histoire à devenir exportateur d'énergie, sa relation avec le reste de l'Europe s'en trouvera améliorée", affirme le PDG de Moeve. Pour y parvenir, il sera nécessaire de développer une infrastructure qui n'existe pas encore à l'échelle requise.
Parmi les projets essentiels figure H2Med, le corridor qui vise à connecter les réseaux d'hydrogène du Portugal et de l'Espagne avec la France et, de là, avec les grands centres industriels européens.
L'Espagne peut-elle vraiment prendre la tête de l'hydrogène vert européen ?
L'Espagne dispose de certains atouts évidents : des ressources solaires et éoliennes abondantes, la capacité de continuer à déployer des renouvelables, une industrie, des ports et une position géographique stratégique. Il existe également un fort engagement public et privé. Mais le leadership n'est pas garanti.
L'hydrogène renouvelable représente toujours une part très faible de la production mondiale. Les coûts restent élevés, de nouveaux réseaux de transport et de stockage sont nécessaires et il doit encore apparaître une demande industrielle suffisante pour justifier nombre des investissements annoncés.
Il faudra également produire beaucoup plus d'électricité renouvelable. L'hydrogène vert ne peut contribuer à la décarbonation que si l'énorme quantité d'électricité dont il a besoin provient effectivement de nouvelles sources propres.
La construction d'Onuba montre que certains des grands projets espagnols commencent à passer des annonces aux chantiers. La phase la plus difficile commence maintenant : démontrer qu'ils peuvent produire à grande échelle, trouver suffisamment d'acheteurs et le faire à un prix compétitif.
Si l'Espagne parvient à résoudre cette équation, le soleil et le vent pourraient lui permettre de transformer l'une de ses faiblesses historiques (la dépendance énergétique vis-à-vis de l'extérieur) en un atout dans la nouvelle carte énergétique européenne.