Développer la filière de l’hydrogène vert au Québec : un pas important dans la décarbonation de l’économie

1. Le contexte est favorable à l’hydrogène vert, un incontournable de la transition énergétique.

Le développement de la filière de l’hydrogène vert constitue une solution stratégique pour aider le Québec à opérer sa transition énergétique. En effet, il favorisera la décarbonation de l’économie en permettant l’électrification indirecte des usages pour lesquels l’électrification directe n’est pas possible techniquement ou économiquement, comme les procédés industriels, le transport lourd et les procédés chimiques. C’est dans ce contexte qu’Hydro-Québec souhaite contribuer à la création d’une filière québécoise de l’hydrogène vert.

Au Québec, 70 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) proviennent de sources énergétiques, presque exclusivement de sources fossiles (pétrole, gaz naturel et charbon). Une importante transition du système énergétique québécois s’avère donc essentielle pour réduire les émissions de GES.

Cet objectif fait partie des priorités d’Hydro-Québec. C’est pourquoi l’entreprise s’est engagée à jouer un rôle actif dans sa réalisation, non seulement en participant à l’électrification des transports et du chauffage des bâtiments, mais aussi en soutenant la filière québécoise de l’hydrogène vert.

L’hydrogène vert est produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable plutôt que par reformage du méthane, ce dernier procédé étant fortement émetteur de GES.

L’hydrogène suscite un engouement considérable à l’échelle mondiale. La montée en puissance et la compétitivité des énergies renouvelables intermittentes, conjuguées aux cibles de réduction des GES et aux avancées technologiques, en font un incontournable dans la transition énergétique de plusieurs pays. Cet engouement offre au Québec l’occasion de se positionner dans la filière internationale de la production d’hydrogène vert. Le développement d’une filière québécoise de l’hydrogène vert représente donc un important vecteur de croissance économique.

2. Grâce à son énergie renouvelable, le Québec possède des atouts favorables à la production d’hydrogène vert.

L’hydrogène vert ne représente aujourd’hui qu’un faible pourcentage de la production mondiale d’hydrogène, la plus grande part du marché étant occupée par l’hydrogène de sources fossiles, appelé hydrogène gris. La création d’une filière concurrentielle de l’hydrogène vert passera par une demande soutenue et par une production à grande échelle. Hydro-Québec collabore actuellement à l’élaboration d’une stratégie qui aidera le Québec à relever ces défis.

Le Québec bénéficie de nombreux atouts favorables à la production d’hydrogène vert. Au premier chef, nous pouvons compter sur de l’électricité renouvelable à prix compétitif et sur d’importantes réserves d’énergie disponible en tout temps grâce aux capacités de stockage de nos grands réservoirs hydroélectriques.

S’ajoutent à cela :

notre expertise reconnue dans le domaine des énergies renouvelables ;
le leadership de nos universités et de nos centres de recherche dans le domaine de l’hydrogène ;
la proximité des États-Unis, qui constitue un vaste marché d’exportation ;
les cibles ambitieuses du gouvernement du Québec en matière de réduction des GES.

Les avantages pour le Québec sont tout aussi nombreux :

une réduction des émissions de GES ;
une plus grande résilience de notre système énergétique ;
une diminution de notre dépendance à l’égard des combustibles fossiles importés, conduisant à une amélioration de la balance commerciale ;
le développement économique et la création d’emplois.

Plusieurs secteurs semblent prometteurs pour une utilisation de l’hydrogène vert au Québec à l’horizon 2030 :

Mobilité durable
- L’hydrogène vert peut alimenter les véhicules électriques à pile à combustible (VEPC) qui pourraient remplacer les camions lourds au diesel, voire les trains, pour le transport des marchandises.
- L’hydrogène vert peut également servir de matière première dans la production de carburants synthétiques carboneutres, pour le transport aérien ou maritime.

Procédés industriels
- L’hydrogène vert peut remplacer l’hydrogène gris comme matière première dans les procédés industriels traditionnels des secteurs de la sidérurgie et du raffinage du pétrole.

Chimie verte
- L’hydrogène vert peut également remplacer l’hydrogène gris comme matière première dans certains procédés chimiques comme la production de méthanol ou d’ammoniac.

3. Un premier projet d’envergure : Hydro-Québec exploitera l’un des électrolyseurs les plus puissants du monde pour la production d’hydrogène vert.

Le 8 décembre 2020, Hydro-Québec a annoncé qu’elle construira et exploitera, à Varennes, une usine d’électrolyse d’une capacité de 88 mégawatts (MW), ce qui en fera l’un des électrolyseurs les plus puissants du monde pour la production d’hydrogène vert.

Cette usine alimentera en hydrogène vert et en oxygène la future usine de biocarburants Recyclage Carbone Varennes (RCV), dont la technologie offre une solution de rechange à l’enfouissement et à l’incinération des matières résiduelles non recyclables en transformant celles-ci en biocarburants.

Ce projet, élaboré conjointement avec Énerkem, Shell, Suncor et Proman, témoigne du soutien d’Hydro-Québec envers le développement de la filière émergente de l’hydrogène vert au Québec.

La mise en service des deux usines se fera en même temps et est prévue pour la fin de 2023.

Le procédé d’électrolyse utilisera de l’eau et de l’électricité propre d’Hydro-Québec pour produire l’hydrogène vert et l’oxygène requis par l’usine de biocarburants RCV. Les biocarburants produits par celle-ci seront notamment utilisés en remplacement des carburants fossiles qui propulsent les véhicules à essence et contribueront ainsi à la réduction des émissions de GES provenant du secteur des transports.

Ce premier projet de production d’hydrogène vert permettra à Hydro-Québec de se familiariser avec les technologies de pointe dans ce domaine et servira de vitrine pour stimuler le développement de cette filière au Québec.

4. Perspectives d’avenir et projets futurs

Bien que l’hydrogène vert soit encore peu développé dans le monde, les perspectives de croissance et de compétitivité à l’horizon 2030 démontrent son potentiel élevé.

Au Québec, certains secteurs resteront à approfondir au-delà de l’horizon 2030 :

Stockage massif d’énergie
- L’hydrogène vert constitue une avenue potentielle pour le stockage de grandes capacités d’énergie. L’énergie ainsi stockée pourrait alimenter des réseaux autonomes, ce qui réduirait leurs émissions de GES, ou aider à franchir les périodes de pointe hivernale.

Production de chaleur
- L’hydrogène vert pourrait être combiné à du dioxyde de carbone (CO₂) capté pour produire du gaz naturel renouvelable (GNR), ou un certain pourcentage pourrait être injecté directement dans le réseau gazier, ce qui contribuerait à verdir la filière du gaz.

À l’instar de l’hydrogène vert, les bioénergies pourraient elles aussi jouer un rôle complémentaire à l’électrification pour diminuer l’empreinte carbone du Québec. Ainsi, Hydro-Québec s’intéresse à certains projets qui permettront de structurer le développement de cette filière au Québec et demeure à l’écoute des entreprises qui souhaitent y contribuer.