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L’Union européenne entend atteindre la neutralité climatique d’ici à 2050. Le succès dépendra de la décarbonisation de l’économie et du remodelage de la matrice énergétique. Les sources d’énergie propres et vertes seront fort demandées.
L’hydrogène propre, produit par la séparation de l’eau en oxygène et en hydrogène, peut largement contribuer à cet objectif, en aidant les grandes industries (telles que les industries chimiques et sidérurgiques) et les secteurs économiques (tels que les transports et l’automobile) à réduire leur consommation de combustibles fossiles.
Le projet NPHyCo, financé par l’UE, entendait déterminer si les centrales nucléaires (CN) actuellement utilisées en Europe pouvaient produire de grandes quantités d’hydrogène propre. Les chercheurs ont étudié la faisabilité économique, technique et opérationnelle de diverses méthodes de production d’hydrogène.
«Outre l’étude de la faisabilité et de la viabilité de la production d’hydrogène, nous avons également établi une configuration pour un projet pilote et sélectionné le site pour une phase de mise en œuvre en 2025», explique Canet Serin, chef de projet du stockage de l’H2 dans des batteries chez Framatome, un spécialiste de la conception nucléaire.
Produire de l’hydrogène à partir de l’énergie nucléaire
L’hydrogène peut être produit en utilisant la chaleur et l’énergie électrique pour diviser l’eau, ou en séparant la fraction d’hydrogène des combustibles fossiles.
«Le nucléaire pourrait jouer un rôle en remplaçant une partie de l’énergie thermique et en réduisant ainsi les émissions de CO2 associées à ce processus», explique Canet Serin.
NPHyCo a, dans un premier temps, étudié les besoins d’une usine de production d’hydrogène (UPH). Il s’agissait notamment des ressources que l’UPH pourrait éventuellement partager avec la CN, de la manière dont les deux centrales interagiraient et des principales questions d’autorisation qui devraient être considérées dans le cadre d’un projet de couplage.
L’équipe a ensuite déterminé les besoins en hydrogène du côté de la demande et a évalué si l’hydrogène provenant d’une centrale nucléaire pouvait apporter des avantages. Elle a estimé les coûts potentiels associés au déploiement d’une UPH, ainsi que les flux de revenus potentiels dérivés de l’achat d’hydrogène à faible teneur en carbone. Enfin, elle a effectué une comparaison économique entre le nucléaire et d’autres sources de production d’hydrogène.
Cela a permis de jeter les bases d’un éventuel futur projet pilote.
«D’après nos résultats, les technologies d’électrolyse de l’eau semblent être les plus appropriées, bien que dans un avenir proche, les technologies d’électrolyse de la vapeur pourraient également être une option», ajoute Canet Serin.
Les chercheurs soulignent que toutes les installations nucléaires existantes ne peuvent pas être couplées à une UPH. La réussite de l’intégration dépend de plusieurs facteurs, notamment d’une demande d’hydrogène suffisamment proche, de la logistique, des exigences de l’usine d’hydrogène et de la durée de vie restante de la CN.
Politiques technologiquement neutres
Le projet NPHyCo a élaboré plusieurs recommandations sur la base de ses résultats, qui pourraient accélérer le processus d’intégration d’UPH dans des CN.
La politique gouvernementale a une influence majeure sur le coût à long terme de l’hydrogène et donc sur la viabilité économique d’un projet. La tarification du carbone pourrait, par exemple, contribuer à la compétitivité de l’hydrogène d’origine nucléaire.
«Les politiques technologiquement neutres, qui soutiennent toutes les formes d’hydrogène à faible teneur en carbone, joueront également un rôle important», confie Canet Serin. L’équipe espère à présent obtenir un financement supplémentaire, afin de passer à un futur projet pilote.