Par Hassana Mbeirick, expert international.
La Mauritanie devient un centre potentiel de la production et de l’exportation de l’hydrogène vert comme en témoigne le MOU signé récemment par la junior Chariot avec le Port de Rotterdam en vue de l’exploitation du projet Nour de 10 Gigawatt. Dans cette chronique, l’expert Hassana Mbeirick éclaire le lecteur sur les défis et les enjeux d’un bouleversement majeur. Exclusif.
Autant la tendance consensuelle pour l’atteinte des objectifs de neutralité carbone d’ici à 2050 s’affirme inexorable, autant l’émergence d’une nouvelle donne géopolitique se profile à l’horizon avec l’introduction de nouvelles règles de jeu. Dans cette dynamique, de nouvelles alliances sont en train de voir le jour ainsi que de nouveaux espaces d’échanges bilatéraux lesquels – déjà – redessinent une carte géostratégique planétaire nouvelle dont les contours, encore naissants, seront bientôt définis au terme d’une effervescence opportuniste exacerbée – ou rattrapée – par la réalité d’un contexte géopolitique dominé par un conflit potentiellement majeur (Russie-Ukraine) venu brouiller les cartes déjà en main. Le présent papier a pour unique ambition d’apporter une contribution à la réflexion sur les enjeux multiformes inhérents à la mise en perspective de la production accéléré de l’hydrogène vert dans le monde. Plus particulièrement, l’intention est ici de mettre en contexte l’optimisation par la Mauritanie de son potentiel naturel en l’occurrence : de grands espaces, beaucoup de vent et de soleil. En dépit des multiples annonces de projets et de volonté d’investissement dans la production de l’hydrogène vert, de nombreuses incertitudes subsistent quant à l’évolution de ce marché, à l’identité de ses leaders et aux implications géopolitiques. Considérés sous l’angle de la Mauritanie, les défis majeurs seront d’ordre financier (investissement), technologique (Electrolyse), technique/infrastructures (routes, gazoducs, ports, etc.), structurel/institutionnel (stratégie-pays, stabilité politique) et juridique (législation). A cela, viendront s’ajouter d’autres facteurs incontournables tels que : compétitivité, marché, accords bilatéraux, etc.
Mais avant tout qu’est ce que c’est l’hydrogène ?
L’hydrogène est l’élément le plus ancien, le plus léger et le plus abondant de l’univers. Il est naturellement présent dans de nombreux composés, dont l’eau et les combustibles fossiles. L’hydrogène gazeux est principalement utilisé comme matière première pour l’industrie (pétro) chimique : raffinage du pétrole brut, synthèse d’ammoniac (principalement pour la production d’engrais) et production de méthanol pour une grande variété de produits (y compris les plastiques). Environ 120 millions de tonnes d’hydrogène sont produites dans le monde, dont les deux tiers sont de l’hydrogène pur et un tiers est un mélange avec d’autres gaz. La Chine est le premier producteur et consommateur mondial d’hydrogène. Elle produit près de 24 millions de tonnes d’hydrogène pur par an, soit près d’un tiers de la production mondiale dédiée. L’hydrogène peut également être utilisé comme carburant. Lorsqu’il est brûlé, il peut générer une chaleur de plus de 1 000 °C sans émettre de CO2. De plus, l’hydrogène peut également être utilisé dans les piles à combustion, où il réagit chimiquement avec l’oxygène pour produire de l’électricité sans émettre de polluants ni de gaz à effet de serre. Le seul sous-produit de cette réaction chimique est la vapeur d’eau.
Un contexte favorable
L’hydrogène a suscité de multiples vagues d’intérêt dans le passé sans impact significatif. Deux facteurs rendent cette nouvelle effervescence différente des autres. Premièrement, les gouvernements du monde entier se sont ralliés à l’objectif de zéro émission nette d’ici le milieu de ce siècle. Avoir une chance raisonnable de limiter la hausse de la température mondiale à 1,5 °C, l’objectif fixé dans l’Accord de Paris de 2015, nécessite d’atteindre zéro émission nette d’ici 2050. Pour ce faire, tous les secteurs de l’économie doivent réduire leurs émissions, y compris l’industrie lourde et le transport longue distance, où des solutions limitées existent. L’hydrogène est devenu une option clé pour réduire les émissions dans ces secteurs. Deuxièmement, la chute des coûts des énergies renouvelables et des électrolyseurs améliore l’attractivité économique de l’hydrogène « vert », c’est-à-dire de l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau alimentée par de l’électricité renouvelable. La part croissante des énergies renouvelables variables, telles que l’éolien et l’énergie solaire photovoltaïque (PV), crée également une demande de flexibilité et de stockage, que l’hydrogène peut aider à fournir. L’hydrogène vert peut ainsi compléter et prolonger la révolution en cours de l’électricité renouvelable. En raison de ces facteurs, l’hydrogène et les carburants à base d’hydrogène devraient désormais répondre à une part importante de la demande finale d’énergie en 2050, contre pratiquement rien aujourd’hui. Dans toutes ces projections, la production actuelle d’hydrogène « gris » (basée sur les combustibles fossiles) est complètement supprimée, et l’hydrogène vert est la voie de production dominante, complétée par l’hydrogène « bleu », qui est basé sur les combustibles fossiles avec captage et stockage du carbone (CCS).
Géopolitique de l’hydrogène propre (bleu et vert)
L’hydrogène pourrait modifier l’équilibre mondial des pouvoirs et entraîner des changements dans le positionnement relatif des États et des régions dans le système international. Pour preuve, l’identification des pionniers en termes de politique, les futurs exportateurs d’hydrogène et les leaders technologiques émergents. Il suffit d’examiner également la position des pays producteurs de combustibles fossiles, qui pourraient utiliser l’hydrogène pour se prémunir contre certains des risques de transition alors que le monde se dirige vers des économies nettes zéro. En outre, l’hydrogène pourrait favoriser la relocalisation des industries à forte intensité énergétique vers des points chauds renouvelables, qui pourraient devenir des sites d’industrialisation verte.
La création de chaînes de valeur mondiales pour l’hydrogène propre entraînera des changements géoéconomiques et géopolitiques. Plus particulièrement, l’hydrogène vert est en train de devenir un changeur de jeu potentiel pour réduire les émissions et atteindre la neutralité climatique sans entraver le développement économique et social.Les enjeux économiques sont importants. Les ventes annuelles actuelles d’hydrogène représentent une valeur marchande d’environ 174 milliards USD, ce qui dépasse déjà la valeur des échanges annuels de gaz naturel liquéfié (GNL). Même si l’utilisation de l’hydrogène est limitée aux processus industriels et au transport longue distance, son potentiel de marché est énorme. Une seule aciérie utilisant de l’hydrogène plutôt que des combustibles fossiles pour réduire le fer utiliserait environ 300 000 tonnes d’hydrogène par an, absorbant la production de 5 gigawatts (GW) d’électrolyseurs.
La capacité mondiale des électrolyseurs s’élève aujourd’hui à un peu plus de 0,3 GW. Selon les grandes banques d’investissement, d’ici 2050, les ventes mondiales d’hydrogène pourraient représenter 600 milliards USD (Financial Times, 2021), et les chaînes de valeur de l’hydrogène vert pourraient devenir une opportunité d’investissement de 11,7 milliards de dollars au cours des 30 prochaines années, couvrant tout : de la capacité renouvelable dédiée et des électrolyseurs aux infrastructures de transport (Goldman Sachs, 2020). La portée transformatrice de l’hydrogène va au-delà de sa valeur marchande estimée. Il est préférable de le considérer comme un vecteur énergétique à usage général qui peut favoriser l’innovation dans de nombreux secteurs et industries différents. Son impact géopolitique pourrait suivre les schémas de la vapeur, de l’électricité ou du moteur à combustion interne. Chacune à leur manière, ces technologies ont transformé les machines et les carburants sur lesquels fonctionne une grande partie de notre civilisation moderne. Au cours de ce processus, ils ont également affecté différents aspects de la vie humaine, modifié les modèles commerciaux mondiaux et façonné l’équilibre mondial des pouvoirs.
Bien que ces technologies aient apporté de nombreux avantages à l’humanité, ces avantages n’ont pas été équitablement répartis. Ils ont donc accablé les sociétés de nouvelles externalités et de défis mondiaux. Par rapport à ces technologies qui définissent l’époque, l’impact de l’hydrogène propre sera probablement moindre, mais il ne devrait pas être écarté trop rapidement. Derrière la formule chimique simple de l’hydrogène gazeux (H2), se cache tout un système d’infrastructures pour produire, transporter, convertir et utiliser l’hydrogène. Un tel système pourrait créer de nouvelles connexions entre les secteurs énergétiques auparavant séparés de l’électricité, de la chaleur et de la mobilité. Cela pourrait favoriser des partenariats qui transcendent les frontières traditionnelles de l’industrie. Plus important encore, la volonté de développer l’hydrogène propre en tant que vecteur énergétique majeur est susceptible de perturber les chaînes de valeur énergétiques actuelles et de créer des opportunités pour que davantage de pays jouent un rôle important.
À terme, cela pourrait même conduire à une toute nouvelle géographie économique de l’activité industrielle. La géopolitique de l’hydrogène propre est susceptible de se dérouler en différentes étapes. Les années 2020 pourraient être l’ère de la grande course au leadership technologique, avec des coûts en baisse significative et une mise à l’échelle rapide de l’infrastructure requise. Dans de nombreux endroits, l’hydrogène vert devrait concurrencer le bleu en termes de coûts d’ici 2030 (IRENA, 2020). Dans de nombreux scénarios de décarbonisation, la demande commence à décoller à partir de 2035 (Conseil mondial de l’énergie, 2021). Au cours de cette période, le commerce international d’hydrogène et de ses dérivés pourrait croître de manière significative, bien que les premières routes commerciales puissent être établies plus tôt (Ram, 2020).
Principales projections d’utilisation d’hydrogène d’ici 2050 dans le Scénario 1,5 °C de L’IRENA
• L’hydrogène et ses dérivés représentent 12 % de la consommation finale d’énergie et 10 % des réductions d’émissions de dioxyde de carbone (CO2). Ils jouent un rôle important dans les secteurs difficiles à décarboner et à forte intensité énergétique comme l’acier, la chimie, le transport longue distance, le transport maritime et l’aviation. L’hydrogène aide également à équilibrer l’offre et la demande d’électricité renouvelable et sert de stockage saisonnier à long terme.
• Quelque 5 000 GW de capacité d’électrolyseur d’hydrogène sont nécessaires, contre seulement 0,3 GW aujourd’hui.
• La demande d’électricité pour produire de l’hydrogène atteint près de 21 000 térawattheures (TWh), presque le niveau de la consommation mondiale d’électricité aujourd’hui.
• La production d’hydrogène vert et ses dérivés utilisera 30% de la demande totale d’électricité en 2050.
• Au moins les deux tiers de la production totale sont de l’hydrogène vert, le reste provenant de l’hydrogène bleu.
Investissements
La pandémie de COVID-19 a intensifié la course au leadership dans le domaine de l’hydrogène propre, car de nombreux pays reconnaissent l’importance de l’hydrogène pour relever le double défi du changement climatique et de la reprise économique après le COVID-19. Des parts importantes des fonds de relance des pays ont été affectées à des projets d’hydrogène, amenant l’hydrogène dans le domaine de la concurrence géoéconomique. Début août 2021, les gouvernements avaient alloué au moins 65 milliards USD de soutien ciblé à l’hydrogène propre au cours de la prochaine décennie, la France, l’Allemagne et le Japon prenant les engagements les plus importants. Ces montants sont importants, mais ils font pâle figure en comparaison des subventions au secteur de l’énergie qui s’élevaient à 634 milliards de dollars en 2017, dont 70 % soutenaient les combustibles fossiles. Grâce à ces plans nationaux et dispositifs de soutien, les investissements dans l’hydrogène propre ont décollé ces dernières années.
En novembre 2021, les annonces mondiales de projets d’hydrogène d’ici 2030 totalisaient 160 milliards USD d’investissements, la moitié des investissements étant prévus pour la production d’hydrogène vert à l’aide de sources d’énergie renouvelables et de l’électrolyse (Hydrogen Council, 2021). Les décisions d’investissement sont de longue durée et les risques liés aux actifs bloqués sont élevés, de sorte que les infrastructures fixes doivent être évaluées dans une logique à long terme. Chaque décision d’investissement et de planification concernant les infrastructures énergétiques aujourd’hui doit tenir compte du fait que la géographie d’une économie décarbonée est susceptible d’être très différente de ce qui a actuellement du sens. Une électrification importante des utilisations finales refaçonnera la demande.
Du côté de l’offre, la production d’hydrogène renouvelable se produira probablement dans des endroits autres que les champs de pétrole et de gaz d’aujourd’hui. Bien qu’une partie de l’infrastructure existante puisse être réaffectée, les défis techniques et les coûts économiques d’une telle réaffectation doivent être pris en compte dès le départ. Aucune décision concernant les infrastructures énergétiques ne doit négliger le fait que la géographie des infrastructures dans une économie décarbonée pourrait s’avérer très différente de ce qu’elle est aujourd’hui. Du côté de l’offre, par exemple, la production d’hydrogène renouvelable aura probablement lieu dans des endroits différents des gisements de pétrole et de gaz actuels (Muttitt, 2021). Inversement, une électrification importante des utilisations finales remodèlera la demande en taille et en portée. Chaque nouvelle décision d’investissement est de longue durée, de sorte que
l’infrastructure de pipelines fixes doit être évaluée avec une logique à l’épreuve du temps. Par exemple, toute infrastructure de gazoduc construite aujourd’hui devrait pouvoir être « réaffectée » pour transporter des gaz propres tels que l’hydrogène et le bio-méthane. Une telle réaffectation s’accompagne de défis techniques et de coûts économiques, qui doivent tous être pris en compte lors de la planification des investissements.
Risques d’investissement
La mise en place d’infrastructures pour le commerce de l’hydrogène comporte des risques des deux côtés de la chaîne d’approvisionnement. Compte tenu de la forte intensité capitalistique des chaînes de valeur du commerce de l’hydrogène, la réduction des risques de ces investissements nécessitera probablement de grands consortiums, des niveaux élevés d’implication de l’État et une coordination internationale. L’histoire du marché du GNL peut être instructive à cet égard.
Du point de vue d’un exportateur, la sécurité des revenus est cruciale. Sans un flux de revenus assuré, il n’est pas possible de récupérer les dépenses en capital initiales engagées pour construire des projets d’hydrogène. Les revenus doivent être suffisants pour couvrir les coûts des électrolyseurs (dans le cas de l’hydrogène vert), des reformeurs de gaz naturel (dans le cas de l’hydrogène bleu), des parcs solaires et éoliens (pour l’hydrogène vert), des installations de réserve de gaz (pour l’hydrogène bleu), et les infrastructures de transport et de stockage.
Des projets d’exportation d’hydrogène ont vu le jour en Australie, au Moyen-Orient, en Afrique du Nord et australe et en Amérique du Sud. Ensemble, les plans derrière ces projets envisagent la production de millions de tonnes d’hydrogène propre et de dérivés destinés aux marchés mondiaux. Ces plans sont confrontés à un avenir incertain, car la demande mondiale d’hydrogène propre ne fait que commencer et la concurrence pour les ventes sera féroce. La liste des pays qui aspirent à devenir exportateurs d’hydrogène est bien plus longue que celle des pays qui envisagent d’importer.
Du point de vue des acheteurs qui se préparent à dépendre des importations, la sécurité de l’approvisionnement est essentielle. Ils doivent être sûrs que des capacités suffisantes d’électricité renouvelable seront disponibles pour l’électrolyse dans les pays exportateurs d’hydrogène. Plusieurs exportateurs d’hydrogène en herbe sont confrontés à une demande intérieure croissante d’électricité. Prenons le Moyen-Orient et l’Afrique du Nord, une région souvent considérée comme un fournisseur potentiel d’hydrogène et de dérivés. La population de la région devrait doubler d’ici 2050; la demande d’électricité devrait augmenter en conséquence. Cela impose des exigences élevées aux énergies renouvelables, qui devraient simultanément répondre à la demande supplémentaire d’électricité, remplacer les unités de production de combustibles fossiles existantes et alimenter les électrolyseurs pour produire de l’hydrogène pour les marchés d’exportation. L’incertitude des investissements met également en péril la sécurité énergétique. Bien que de nombreux projets d’exportation d’hydrogène à l’échelle du gigawatt aient été annoncés, ils pourraient subir des retards en raison de plusieurs facteurs, notamment les processus d’autorisation.
En juin 2021, par exemple, le gouvernement australien a rejeté pour des raisons environnementales un plan visant à construire le plus grand projet d’exportation d’énergie verte au monde, le soi-disant Asian Renewable Energy Hub (Smyth, 2021).
Des risques d’investissement plus élevés se traduisent par des coûts de financement globaux plus élevés du projet, mais ils n’entravent pas nécessairement l’investissement. Le secteur pétrolier et gazier en amont montre que si les revenus sont clairs, les investissements se poursuivront, même dans les pays présentant un profil à haut risque. En mai 2021, par exemple, un développeur australien de systèmes d’énergie renouvelable a signé un protocole d’accord de 40 milliards USD avec le gouvernement mauritanien pour construire l’un des plus grands projets d’hydrogène vert au monde. L’accord a été signé même si la Mauritanie a également reçu une étiquette « avertissement élevé » sur l’indice des États fragiles (Fonds pour la paix, 2021).
Projets d’électrolyseurs annoncés
Le pipeline de projets d’électrolyseurs annoncés a atteint plus de 260GW dans le monde en octobre 2021 et, s’il était mis en œuvre, mettrait en ligne 475 GW supplémentaires de capacité éolienne et solaire photovoltaïque d’ici 2030 (IEA 2021). Bien qu’il s’agisse d’une augmentation spectaculaire par rapport aux 0,3 GW d’électrolyse qui a été installé en 2020, on est loin des 160 GW qui doivent être installés en moyenne chaque année jusqu’en 2050 pour atteindre l’objectif de 1,5°C (IRENA, 2021). Avec environ la moitié des projets à l’échelle du mégawatt annoncés dans le monde, l’Europe progresse, portée en grande partie par la forte dynamique des politiques de décarbonisation ambitieuses, des stratégies nationales et du soutien des gouvernements. L’Europe est suivie par l’Asie (23% des projets annoncés) et l’Amérique du Nord (13%). Les plus grands volumes d’hydrogène propre devraient provenir d’Europe et d’Océanie, qui représentent ensemble plus de la moitié de la capacité jusqu’en 2030, dont la plupart proviennent d’énergies renouvelables. Des projets à grande échelle ont également été annoncés qui se concentrent sur les exportations d’hydrogène en Afrique, en Amérique latine, au Moyen-Orient et en Océanie.
Marché de la fabrication des électrolyseurs
La fabrication d’équipements offre une opportunité de capter de la valeur dans les années et les décennies à venir. La chaîne de valeur de l’hydrogène est vaste et l’essentiel des investissements sera nécessaire pour les énergies renouvelables. Le long de cette chaîne de valeur, les estimations indiquent un marché potentiel de 50 à 60 milliards de dollars pour les électrolyseurs et un marché de 21 à 25 milliards de dollars pour les piles à combustible d’ici le milieu du siècle. La Chine, l’Europe et le Japon ont développé une solide longueur d’avance dans la production et la vente d’électrolyseurs, mais le marché est encore naissant et relativement petit. L’innovation et les technologies émergentes peuvent modifier le paysage manufacturier actuel.
Infrastructures de transport et d’export
Les coûts d’investissements pour le transport de l’hydrogène (sous toutes ses formes : liquide, gazeux, ammoniac, etc.) constitue – selon le mode de transport et les quantités – 20% à 35% du Capex requis pour sa production. S’ajoutent à cela, les infrastructures de base associées et particulièrement les infrastructures portuaires adéquates ; car bien entendu, nous traitons ici de la production d’hydrogène destinée à l’export et non à l’utilisation domestique pour cause d’absence – pour l’instant -d’un marché intérieur en Mauritanie.
L’utilisation actuelle de l’hydrogène est concentrée dans les zones côtières industrielles, où se trouvent de nombreuses raffineries et installations chimiques dans le monde. Ces ports constituent des tremplins idéaux pour tirer parti de la mise à l’échelle de l’hydrogène propre. A terme, ils pourraient devenir des hubs d’importation ou d’exportation ainsi que des sites de stockage de carburants de soutage (bunkering) pour le secteur maritime. Ces ports et autres zones aux activités concentrées tout au long de la chaîne de valeur de l’hydrogène (parfois appelées « vallées de l’hydrogène ») pourraient, à un stade ultérieur, être connectés via des liaisons de transport d’hydrogène. Les ports pourraient également devenir les nœuds à partir desquels un réseau de stations de ravitaillement en hydrogène se ramifierait le long des grands corridors de fret. Certaines conduites de transport de gaz naturel existantes pourraient être réaffectées (avec des modifications techniques) pour transporter de l’hydrogène. La carte des gazoducs de transport de gaz naturel existants indique où les liaisons transfrontalières potentielles pourraient subsister, même avec de l’hydrogène vert. De toute évidence, toutes les régions ne sont pas couvertes de la même manière par les gazoducs. Les réseaux denses de pipelines en Asie de l’Est, en Eurasie et en Amérique du Nord contrastent fortement avec les réseaux relativement clairsemés sur d’autres continents et l’absence presque totale d’une telle infrastructure en Afrique subsaharienne. Cependant, le vaste potentiel renouvelable de l’Afrique ouvre de nouvelles opportunités pour le développement du continent vers un monde net zéro.
Règlementation, normes et certifications
L’élaboration des règles, des normes et de la gouvernance du commerce de l’hydrogène aura un impact significatif sur la détermination des technologies qui domineront les futurs marchés. Le succès des marchés de l’hydrogène propre dépend de la capacité à établir des règles, des normes et des standards cohérents et transparents pour faciliter son déploiement dans les pays, les régions et les secteurs. Les normes sont conçues pour améliorer la qualité, la sécurité et l’interopérabilité de divers biens et services. Dans le même temps, des normes divergentes pourraient ralentir les progrès et conduire à la fragmentation du marché, stimuler la concurrence réglementaire et ériger des barrières commerciales. L’établissement de normes pourrait être une arène de concurrence géopolitique ou de coopération internationale. En fin de compte, tous les acteurs peuvent tirer profit d’un système mondial cohérent et transparent.
Marché et commerce de l’hydrogène
L’hydrogène est susceptible d’influencer la géographie du commerce de l’énergie, régionalisant davantage les relations énergétiques. Avec des coûts des énergies renouvelables en baisse, mais ceux du transport de l’hydrogène élevés, la carte géopolitique émergente devrait montrer une régionalisation croissante des relations énergétiques. Les énergies renouvelables peuvent être déployées dans tous les pays et l’électricité renouvelable peut être exportée vers les pays voisins via des câbles de transmission. La transition énergétique en cours est sans précédent en raison de son ampleur et de son impact profond sur les tendances socio-économiques, technologiques et géopolitiques établies dans le monde. Les énergies renouvelables, associées à l’efficacité énergétique, constituent désormais l’avant-garde d’une transition énergétique mondiale de grande envergure.
Cette transition n’est pas un remplacement de carburant; c’est un changement vers un système différent avec des perturbations politiques, techniques, environnementales et économiques proportionnelles. Le commerce de l’hydrogène et les flux d’investissement engendreront de nouveaux modèles d’interdépendance et apporteront des changements dans les relations bilatérales. Un nombre croissant d’accords bilatéraux indique qu’ils seront différents des relations énergétiques basées sur les hydrocarbures du XXe siècle. Plus de 30 pays et régions ont des stratégies hydrogène qui incluent des plans d’importation ou d’exportation, ce qui indique que le commerce transfrontalier de l’hydrogène est appelé à croître considérablement. Les pays qui n’ont pas traditionnellement échangé d’énergie établissent des relations bilatérales centrées sur les technologies et les molécules liées à l’hydrogène. À mesure que les liens économiques entre les pays changent, leur dynamique politique peut également changer. Les échanges transfrontaliers d’hydrogène vont se développer dans les années 2030, au rythme de la compétitivité-coût de l’hydrogène vert.
Dans de nombreux scénarios de décarbonisation, la demande commence à décoller à partir de 2035. L’IRENA prévoit que les deux tiers de la production d’hydrogène vert en 2050 seraient utilisés localement et qu’un tiers serait commercialisé à travers les frontières. Les pipelines, y compris les gazoducs adaptés, sont susceptibles de faciliter la moitié de ce commerce. L’autre moitié serait chargée sur les navires sous forme de dérivés de l’hydrogène, notamment l’ammoniac.
Une nouvelle géographie du commerce
L’impact de l’hydrogène propre sur le commerce mondial de l’énergie doit être évalué dans le contexte d’une transformation énergétique plus large. Le passage des combustibles fossiles aux énergies renouvelables modifiera fondamentalement la nature et la géographie du commerce de l’énergie. Le commerce des ressources énergétiques se tournera progressivement vers le commerce des technologies énergétiques et des composants et matières premières connexes. En conséquence, la valeur du commerce des combustibles fossiles diminuera et celle de l’électricité, de l’hydrogène et des combustibles riches en hydrogène augmentera. Les relations énergétiques risquent de se régionaliser, transformant ainsi la carte géopolitique. En outre, l’hydrogène propre pourrait faciliter le transport d’énergie renouvelable sur de longues distances via des pipelines et le transport maritime, libérant ainsi des ressources renouvelables jusque-là inexploitées dans des endroits éloignés. Cependant, sous l’effet des coûts de transport, un double marché de l’hydrogène est susceptible d’émerger : un marché régional, commercialisé par pipelines, et un marché mondial pour l’ammoniac, le méthanol et d’autres carburants liquides. En d’autres termes, l’hydrogène pourrait bien finir par être commercialisé sur un marché plus diversifié et régionalisé que les marchés du pétrole et du gaz.
Tarification et Négociations commerciales
La transparence des prix dès le départ soutiendrait l’évolution rapide du marché mondial de l’hydrogène. Les devises et les mécanismes de fixation des prix qui s’installent dans le marché émergent sont susceptibles d’avoir des effets géopolitiques considérables. La devise choisie sera positionnée pour devenir une référence mondiale à mesure que le marché se développera. Ceux associés à cette devise seront dans une certaine mesure à l’abri de l’exposition en raison de la fluctuation des coûts d’importation. Par exemple, l’Union européenne, susceptible de devenir l’un des principaux marchés d’importation, cherche à libeller ses futures importations d’hydrogène en euros. De plus, mettre un prix sur le carbone pourrait être utile, voire nécessaire, pour rendre l’hydrogène vert compétitif par rapport à la variante grise et, in fine, par rapport aux énergies fossiles. En ce sens, l’hydrogène pourrait être impliqué dans un ensemble plus large de guerres commerciales du carbone. Les motifs géopolitiques occupent une place importante dans ces discussions. Les pays sont incités à fixer des normes pour conserver leurs avantages concurrentiels. Par exemple, les systèmes de certification de l’hydrogène qui ne couvrent que les émissions générées pendant la production excluraient celles qui surviennent pendant le transport et seraient probablement favorisés par les producteurs situés loin des marchés de consommation (White, 2021). De même, les pays disposant de grandes réserves de gaz naturel et de systèmes de transport pourraient être plus indulgents envers les seuils d’émission de gaz à effet de serre qui favorisent la voie de production bleue ou qui se concentrent uniquement sur les émissions de carbone plutôt que sur les émissions de méthane. Même si les émissions de méthane sont incluses, les pays pourraient influencer la méthodologie ou les valeurs utilisées pour les mesurer. Par exemple, les producteurs de gaz pourraient déclarer eux-mêmes les émissions de méthane avec leur production, ce qui pourrait entraîner une sous-déclaration (Piria, 2021). La dénomination monétaire et le mécanisme de tarification de l’hydrogène commercialisé au niveau international sont d’autres aspects importants.
De nombreuses inconnues entourent à la fois la nature de la découverte des prix dans le commerce international de l’hydrogène (par exemple, les hubs, le benchmarking, les mécanismes de tarification) et le type de contrats (à long terme, take-or-pay ou un modèle différent). La pertinence de la devise utilisée dans les indices mondiaux est que son utilisation peut améliorer l’influence d’une partie dans la négociation d’accords au-delà de l’hydrogène. La devise choisie se positionne comme une référence mondiale à mesure que le marché se développe. La spécification d’une devise réduit l’exposition aux coûts d’importation de paires de devises spécifiques. Par exemple, l’Union européenne, qui est susceptible de devenir l’un des principaux marchés d’importation, cherche à libeller ses futures importations d’hydrogène en euros. La Commission européenne est convaincue qu’une telle démarche rendrait l’Union moins sensible aux effets de « l’application extraterritoriale de sanctions unilatérales par des pays tiers » (Commission européenne, 2021). Mettre un prix sur le carbone pourrait être utile, voire nécessaire, pour rendre l’hydrogène propre compétitif avec le gris, et finalement aussi avec les combustibles fossiles.
En ce sens, l’hydrogène pourrait être impliqué dans un ensemble plus large de guerres commerciales du carbone. Des réglementations strictes concernant les fuites de méthane en amont, par exemple, pourraient devenir une source de friction entre les producteurs d’hydrogène bleu et les régions importatrices à la recherche d’hydrogène propre. Les mécanismes d’ajustement carbone aux frontières, tels que celui proposé par l’Union européenne, pourraient provoquer des frictions internationales, car ils pourraient nuire aux industries à forte intensité de carbone et exposées au commerce dans les pays non membres de l’UE.
Risques commerciaux et vulnérabilités
L’introduction de l’hydrogène en tant que vecteur énergétique peut accroître les risques pour la sécurité énergétique, en particulier lorsqu’il s’agit d’hydrogène et de dérivés faisant l’objet d’un commerce international. L’hydrogène devrait jouer un rôle moindre dans un système énergétique décarboné en 2050 que les combustibles fossiles ne le font actuellement. Par conséquent, le niveau de risque commercial serait limité à un plus petit nombre de secteurs. A ce propos, il existe trois vulnérabilités possibles dans les chaînes d’approvisionnement mondiales en hydrogène : 1) le risque d’investissement dans le pays, 2) les défaillances techniques et les perturbations politiques, et 3) l’accès aux matières premières critiques pour les technologies liées à l’hydrogène.
Approvisionnement en matières premières
Les matières premières nécessaires aux technologies de l’hydrogène et des énergies renouvelables devraient attirer davantage l’attention sur la sécurité matérielle. Alors que les approvisionnements géologiques pour la plupart des minéraux et des métaux sont actuellement suffisants, les marchés pourraient devenir très tendus en raison de l’augmentation rapide de la demande et des longs délais d’exécution des projets d’extraction et de raffinage. Un déplacement relativement faible de l’offre ou de la demande peut entraîner d’importantes fluctuations de prix. De telles fluctuations pourraient se répercuter sur les chaînes d’approvisionnement en hydrogène et affecter le coût global de l’équipement, ainsi que les revenus des mineurs et des exportateurs de matières premières. Les problèmes de chaîne d’approvisionnement causés par le COVID-19 sont également instructifs lorsque l’on considère les risques possibles au-delà de ceux déjà bien connus.
Hydrogène et Développement durable
Des certificats d’origine ancrés dans un système international transparent et crédible seront nécessaires pour surveiller et gérer la contribution de l’hydrogène aux efforts de lutte contre le changement climatique. La transparence dans la mesure des émissions sera essentielle. Il existe des risques bien connus de blocage du carbone si les stratégies d’hydrogène prolongent l’utilisation des combustibles fossiles et entravent l’efficacité énergétique et l’électrification. Des cadres politiques solides et bien pensés peuvent aider à garantir que l’hydrogène contribue efficacement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Selon la manière dont il est développé, l’hydrogène pourrait avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur le développement durable. Le concept de « sécurité humaine » est souvent utilisé pour décrire les causes profondes de l’instabilité géopolitique afin de tenir compte des menaces telles que le changement climatique, la pauvreté et la maladie, qui peuvent saper la paix et la stabilité à l’intérieur et entre les pays. À l’avenir, il sera important de mieux comprendre la nature multidimensionnelle des menaces et des vulnérabilités mondiales pour prévoir et désamorcer certains risques pouvant accompagner le déploiement de l’hydrogène à grande échelle.
Hydrogène et Pression sur l’Eau
Le stress hydrique constitue une menace directe pour le bien-être humain et environnemental. Il peut également entraîner des migrations massives et déclencher des conflits. Ces conflits peuvent éclater à différents niveaux, du niveau communautaire, où les communautés locales peuvent être contraintes de se disputer les rares réserves d’eau douce, jusqu’au niveau international, sous la
forme de conflits transfrontaliers. Plus de 2 milliards de personnes vivent dans des pays en situation de stress hydrique (UNESCO, 2021). Le problème devrait s’aggraver en raison du changement climatique, des modèles économiques et de la croissance démographique.
L’hydrogène nécessite des quantités importantes d’eau (pure) comme matière première. Alors que les effets du changement climatique continuent d’exacerber le stress hydrique, un nombre croissant de pays pourraient devoir se demander si la production d’hydrogène est appropriée à plus long terme. Les 409 millions de tonnes d’hydrogène vert projetées nécessaires d’ici 2050 dans la trajectoire 1,5 °C de l’IRENA nécessiteraient environ 7 à 9 milliards de mètres cubes (m3) d’eau par an, soit moins de 0,25 % de la consommation actuelle d’eau douce (Banque mondiale).
De plus, le choix de la voie de production est important, car l’hydrogène vert a une empreinte eau plus faible que le bleu. Les technologies solaires photovoltaïques et éoliennes consomment beaucoup moins d’eau que la production thermique pendant la phase d’exploitation, libérant ainsi des ressources en eau de plus en plus limitées. Par exemple, l’analyse de l’IRENA des engagements de contribution déterminée au niveau national (NDC) de la Chine et de l’Inde révèle que l’augmentation de l’énergie renouvelable, en particulier le solaire photovoltaïque et l’éolien, combinée à des technologies de refroidissement améliorées, pourrait réduire l’intensité de prélèvement d’eau de la production d’électricité de 42 % et 84 % d’ici 2030, respectivement (IRENA, 2018 ; IRENA, 2016).
Dans la région du Conseil de Coopération du Golfe (CCG), la réalisation des objectifs et des plans de déploiement des énergies renouvelables d’ici 2030 peut réduire le prélèvement d’eau pour la production d’électricité et l’extraction de carburant associée de 11.500 milliards de litres, soit une diminution de 17 % (IRENA, 2019).
Le potentiel de réchauffement climatique de l’hydrogène sur une période de 100 ans est estimé à 1,9-4,7, contre 21,2-37,2 pour le méthane (Field et Derwent, 2021).
Les investisseurs ont jeté leur dévolu sur les sites disposant des meilleures ressources solaires photovoltaïques et éoliennes pour développer des projets d’hydrogène vert. Le hic, c’est que les endroits les plus ensoleillés ont aussi tendance à être les plus secs. Plus de 70 % des projets d’électrolyseurs prévus se dérouleront dans des régions en situation de stress hydrique, comme l’Australie, le Chili, Oman, l’Arabie saoudite et l’Espagne. En conséquence, plus de 85 % des projets d’hydrogène vert prévus pourraient devoir s’approvisionner en eau par dessalement (Rystad, 2021). Le dessalement de l’eau de mer ajouterait 0,02 à 0,05 USD au coût d’un kilogramme d’hydrogène (Blanco, 2021 ; Caldera et Breyer, 2017). Et la plupart des dessalements à l’échelle commerciale sont aujourd’hui alimentés par des combustibles fossiles.L’hydrogène vert peut représenter une opportunité d’améliorer la sécurité de l’eau. Le dessalement peut être coûteux pour des secteurs comme l’agriculture ou les petites industries, ce qui rend l’approvisionnement en eau critique. Le dessalement pour l’hydrogène vert ajoute 1 à 2 % à la consommation d’énergie et au coût de production, où l’électricité consommée est le facteur déterminant. Ainsi, l’hydrogène vert pourrait donner un élan à l’industrie du dessalement, entraînant une augmentation massive de la capacité de dessalement. Cela pourrait également augmenter l’approvisionnement en eau douce à d’autres fins que l’électrolyse ou réduire le coût du dessalement. Il convient toutefois de noter que les usines de dessalement produisent de la saumure enrichie en sel et en produits chimiques, de sorte que des effets écologiques pourraient découler de son retour à la mer.
Hydrogène et Instabilité géopolitique
Dans le monde interconnecté d’aujourd’hui, les récits de changements géopolitiques doivent faire face à la nature vaste et multidimensionnelle des menaces et des vulnérabilités mondiales. Le concept de «sécurité humaine» est souvent utilisé pour décrire les causes profondes de l’instabilité géopolitique. Au-delà des menaces militaires à la sécurité de l’État, ce concept élargit le programme de sécurité pour inclure des menaces non traditionnelles telles que le changement climatique, la pauvreté et la maladie, qui peuvent saper la paix et la stabilité à l’intérieur et entre les pays. L’Assemblée générale des Nations Unies a en 2012 approuvé ce principe qui guide le travail des Nations Unies dans des domaines allant de la consolidation de la paix à l’aide humanitaire et au développement durable. Les 17 objectifs de développement durable (ODD) reflètent la nature multidimensionnelle de la sécurité humaine. Selon la façon dont il est développé, l’hydrogène pourrait avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur les résultats en matière de développement durable.
Les 17 objectifs de développement durable (ODD) reflètent la nature multidimensionnelle de la sécurité humaine. Selon la façon dont il est développé, l’hydrogène pourrait avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur les résultats en matière de développement durable.
Hydrogène et Transformations socio-politiques
La transition énergétique mondiale a des conséquences sociales et économiques qui pourraient avoir des effets d’entraînement géopolitiques. Pour rendre la transition énergétique équitable et inclusive, les décideurs politiques doivent prêter attention à son impact sur l’emploi et le développement industriel, ainsi qu’à son caractère inclusif. D’une part, l’IRENA estime que les électrolyseurs à eux seuls pourraient directement stimuler la création de 2 millions d’emplois dans le monde à partir de 2030, sur une main-d’œuvre qui devrait atteindre 137 millions d’ici là (IRENA et OIT, 2021).
D’autre part, l’hydrogène pourrait être perturbateur pour certaines industries en augmentant le risque d’actifs bloqués. L’hydrogène bleu est parfois présenté comme une valeur sûre, car il permet aux pays producteurs de monétiser les ressources en gaz naturel et les pipelines qui pourraient autrement devenir bloqués. Mais la réduction attendue des coûts de l’hydrogène vert associée à des politiques d’atténuation du changement climatique plus strictes signifie que les investissements dans les chaînes d’approvisionnement basées sur les combustibles fossiles (bleus ou gris) – en particulier les actifs qui devraient être en activité pendant de nombreuses années – pourraient se retrouver bloqués. L’IRENA s’attend à ce que l’hydrogène vert réduise les coûts de l’hydrogène bleu d’ici 2030. Il pourrait le faire encore plus tôt dans certains pays, comme la Chine, grâce à ses électrolyseurs bon marché, et le Brésil et l’Inde, grâce à leurs énergies renouvelables peu coûteuses et aux prix relativement élevés du gaz. Un autre risque d’immobilisation des actifs se profile sur le segment d’utilisation finale de la chaîne de valeur de l’hydrogène. L’hydrogène propre devrait jouer un rôle important dans les industries lourdes telles que l’acier, le ciment et les produits chimiques. Les usines existantes dans ces secteurs ont une durée de vie typique de 30 à 40 ans, la plupart subissant une rénovation importante au cours de leur durée de vie. Si de nouvelles usines et de nouveaux actifs sont construits pour fonctionner avec des combustibles fossiles, ils bloqueront des milliards de tonnes d’émissions de gaz à effet de serre et risquent de se retrouver bloqués dans le voyage vers le Net-zéro.
Hydrogène et Sécurité alimentaire
L’hydrogène est utilisé pour produire tout l’ammoniac industriel du monde. L’ammoniac est le principal ingrédient des engrais synthétiques, qui représentent une part importante des rendements des cultures mondiales. Ces engrais à base d’hydrogène font désormais vivre environ la moitié de la population mondiale (Ritchie, 2017). Sans hydrogène, la productivité agricole chuterait, mettant en péril la sécurité alimentaire de millions de personnes. Actuellement, il n’existe pas de véritable alternative à l’utilisation de l’hydrogène pour produire des engrais synthétiques, et l’hydrogène provient généralement du gaz naturel et du charbon, sans captage ni stockage du carbone. Le boom attendu de l’hydrogène propre pourrait ainsi contribuer à la décarbonisation de la chaîne d’approvisionnement alimentaire mondiale. Dans la mesure où cela augmente l’offre d’hydrogène sur le marché, cela pourrait également renforcer la sécurité alimentaire mondiale. Ces effets pourraient être particulièrement pertinents pour l’Afrique subsaharienne, où la consommation d’engrais était inférieure à 20 kilogrammes par hectare (kg/ha) en 2018, soit deux à trois fois moins que nécessaire pour répondre aux besoins du secteur agricole (Banque mondiale). L’utilisation inadéquate d’engrais entraîne l’épuisement des éléments nutritifs du sol, une faible productivité agricole et moins de terres arables par habitant. L’ammoniac sur le continent est en grande partie produit à partir de gaz naturel concentré en Algérie, en Égypte et au Nigeria.
Cependant, l’ammoniac peut également être produit de manière compétitive à partir de l’énergie solaire et éolienne, avec des projets annoncés en Égypte, en Mauritanie, au Maroc et en Namibie. Il est également essentiel de fixer des priorités, car les besoins nationaux doivent être satisfaits avant que les pays n’exportent de l’ammoniac. L’avènement de l’hydrogène propre pourrait également affecter les prix alimentaires mondiaux. Imposer des quotas d’hydrogène vert aux producteurs d’engrais – comme l’Inde envisage de le faire – peut aider à augmenter la production d’hydrogène vert. L’impact sur la sécurité alimentaire doit cependant être soigneusement surveillé. Le coût du gaz naturel représente actuellement 60 à 80 % des coûts variables des intrants nécessaires à la production d’engrais azotés. Lorsque le prix de l’essence fluctue, les prix des engrais suivent. Cet effet s’est pleinement manifesté à l’automne 2021, lorsqu’une flambée des prix du gaz naturel a contraint quelques fabricants d’engrais en Europe à réduire partiellement ou complètement leur production (Thapliyal, 2021). En ce qui concerne l’impact sur les terres, il existe certaines limites au déploiement d’installations d’électrolyse à grande échelle basées sur les énergies renouvelables dans certaines zones, telles que les zones à forte densité de population ou des activités ou fonctions concurrentes (par exemple, l’agriculture ou les zones protégées).
Cependant, l’impact le plus important sur les terres proviendra des vastes parcs éoliens et solaires photovoltaïques qui doivent être construits pour fournir les quantités requises d’électricité renouvelable et d’hydrogène vert. Un projet en Australie, le Western Green Energy Hub, couvrira une superficie de 15 000 km2 – environ la moitié de la taille de la Belgique ou du Lesotho – pour produire de l’hydrogène vert et de l’ammoniac destinés à l’exportation. Le risque d’utilisations concurrentes des terres peut être réduit si des installations renouvelables sont développées dans des régions désertiques non peuplées et des blocs offshore, comme c’est le cas avec le projet éolien-solaire-hydrogène de Nour en Mauritanie, qui pourrait stimuler le développement du premier parc éolien offshore d’Afrique (Collins, 2021).
Hydrogène et Diplomatie La diplomatie de l’hydrogène devient un élément standard de la diplomatie économique dans plusieurs pays. L’accès à l’hydrogène est souvent considéré comme un élément de la sécurité énergétique et de la résilience nationale globale, en particulier pour les industries où d’autres solutions ne sont pas réalisables ou non économiques. Certains pays qui s’attendent à être importateurs sont déjà engagés dans une diplomatie dédiée à l’hydrogène. L’Allemagne et le Japon ont été des pionniers, mais d’autres pays les suivent de près. Les exportateurs potentiels déploient des stratégies similaires, nombre d’entre eux incluant l’hydrogène – l’hydrogène vert en particulier – au plus haut niveau de leur diplomatie.
Cependant, le potentiel technique de production d’électricité verte – et, par conséquent, de grandes quantités d’hydrogène vert – dépasse la demande mondiale estimée de plusieurs ordres de grandeur. De nombreux pays ont déclaré leur ambition de devenir exportateur d’hydrogène, limitant ainsi la probabilité de concentration des exportations. À en juger par leurs stratégies et leurs accords bilatéraux croissants, même les importateurs nets d’énergie tels que le Chili, le Maroc et la Namibie semblent prêts à devenir des exportateurs d’hydrogène vert. Cependant, l’approvisionnement en hydrogène sera limité par le rythme de déploiement du capital et le coût de production, en particulier là où les marchés à long terme ne sont pas assurés. Comme aux débuts de l’industrie du gaz naturel liquéfié (GNL), de nombreux gouvernements concluent des accords bilatéraux pour construire et exploiter des infrastructures afin de faciliter le commerce transfrontalier de l’hydrogène. Ces accords vont des études de faisabilité aux lettres d’intention, aux protocoles d’accord, aux partenariats énergétiques et même aux expéditions d’essai.
Plusieurs pays, dont le Canada, le Chili, l’Allemagne, l’Italie, le Japon et l’Espagne, ont explicitement mentionné les relations commerciales bilatérales potentielles en matière d’hydrogène dans leurs stratégies nationales. Au fil du temps, ces accords et visions émergents pourraient céder la place à de nouvelles relations commerciales énergétiques, de nouvelles voies de navigation et de nouvelles routes commerciales. Certains de ces nouveaux accords bilatéraux sur l’hydrogène impliquent des pays qui ont une relation commerciale établie dans le domaine de l’énergie.
Par exemple, le Japon importe déjà du pétrole brut d’Arabie saoudite ; les deux pays envisagent maintenant d’étendre leurs relations commerciales à l’ammoniac bleu. Cependant, d’autres accords bilatéraux ne coïncident pas avec les flux commerciaux énergétiques existants. C’est le cas, par exemple, des accords bilatéraux et des discussions entre l’Allemagne et le Maroc, la Namibie et les Pays-Bas, et la Nouvelle-Zélande et la République de Corée, entre autres. Reste à savoir si toutes ces routes commerciales de l’hydrogène se concrétiseront, mais le potentiel est là pour une toute nouvelle cartographie de la géopolitique de l’énergie. Certains pays qui prévoient d’importer de l’hydrogène et des carburants sans carbone connexes s’engagent déjà dans la diplomatie de l’hydrogène. L’Allemagne et le Japon sont des pionniers dans l’établissement de nouvelles relations commerciales dans le domaine de l’hydrogène, mais d’autres pays emboîtent le pas. La diplomatie de l’hydrogène pourrait bien devenir un incontournable de la diplomatie économique de certains pays. Les relations commerciales et d’investissement entre les pays sont étroitement liées à des considérations politiques plus larges. Étant donné que les changements dans les relations économiques peuvent affecter les liens politiques (et vice versa), l’émergence de marchés de l’hydrogène et d’autres carburants propres pourrait entraîner des changements dans les relations politiques et les alliances entre les pays. Plusieurs pays poursuivent déjà des voies diplomatiques pour faire avancer leurs stratégies hydrogène.
Considérations pour la Mauritanie
Un nombre croissant de pays et d’entreprises sont engagés dans une concurrence intense pour le leadership dans les technologies de l’hydrogène propre. Les trois mesures permettant d’identifier les leaders politiques et les marchés leaders potentiels sont: les stratégies nationales pour l’hydrogène, les investissements et les projets sur le terrain. En 2017, un seul pays (le Japon) disposait d’une stratégie nationale de l’hydrogène. Aujourd’hui, plus de 30 pays ont développé ou préparent des stratégies de l’hydrogène, indiquant un intérêt croissant pour le développement de chaînes de valeur de l’hydrogène propre. Cependant, la portée et les détails de ces stratégies varient considérablement. La vision et l’orientation de certains pays et régions pourraient devenir les premiers marchés leaders de l’hydrogène en raison de la taille de leur marché et/ou de leurs plans hydrogène ambitieux. Ces grands marchés sont bien placés pour établir des normes et d’autres règles du jeu si leurs stratégies et leurs plans sont opérationnalisés. Toute forme d’hydrogène peut renforcer l’indépendance énergétique et la résilience, mais la plupart des avantages proviendront de l’hydrogène vert.
Aujourd’hui, l’hydrogène peut renforcer la sécurité énergétique de trois manières principales :
1) en réduisant la dépendance aux importations,
2) en atténuant la volatilité des prix
et 3) en renforçant la flexibilité et la résilience du système énergétique, grâce à la diversification.
La plupart de ces avantages sont associés à l’hydrogène vert. À l’inverse, l’hydrogène bleu suivrait les schémas des marchés du gaz, entraînant des dépendances aux importations et des volatilités de marché. De plus, la réduction attendue des coûts de l’hydrogène vert signifie que les investissements dans les chaînes d’approvisionnement basées sur les combustibles fossiles – en particulier les actifs prévus pour rester en activité pendant de nombreuses années – pourraient se retrouver bloqués. La capacité à produire de grands volumes d’hydrogène vert à faible coût varie considérablement d’une région à une autre. La Mauritanie devra définir sa stratégie à la lumière de priorités sociales et économiques plus larges, y compris la capacité de décarboner son système énergétique et de lutter pour l’accès facile à l’énergie et contre la pauvreté qui prévaut actuellement. Avoir accès à des énergies renouvelables abondantes est un atout dans la course à l’hydrogène propre, mais cela pourrait ne pas suffire. De nombreux autres facteurs entrent en jeu, notamment les infrastructures existantes et le mix énergétique actuel, ainsi que le coût du capital et l’accès aux technologies nécessaires. La réalisation du potentiel technique dépendra également de facteurs immatériels tels que le soutien gouvernemental, le climat d’investissement et la stabilité politique.
A noter que des coûts de financement de projet plus élevés n’empêchent pas nécessairement les investissements dans les pays présentant des profils de risque plus élevés. Les secteurs pétrolier et gazier en amont montrent que là où le potentiel de revenus est suffisant, les investissements afflueront malgré le risque pays. Il devrait en être de même pour les pays présentant un potentiel d’hydrogène vert à bas coût. Il y a des limites, bien sûr. Un autre avantage potentiel pour la Mauritanie réside dans le postulat qu’aider les pays en développement à déployer rapidement les technologies de l’hydrogène pourrait améliorer la sécurité énergétique pour tous, tout en empêchant le fossé mondial de la décarbonisation de se creuser. Un marché de l’hydrogène diversifié réduirait les risques de la chaîne d’approvisionnement et améliorerait la sécurité énergétique pour tous. L’accès à la technologie, la formation, le renforcement des capacités et un financement abordable seront essentiels pour exploiter pleinement le potentiel de l’hydrogène pour décarboner le système énergétique mondial et contribuer à la stabilité et à l’équité mondiales. L’établissement de relations commerciales sur l’hydrogène pourrait ouvrir de nouvelles possibilités pour mettre en place des chaînes de valeur locales de l’hydrogène, stimuler les industries vertes et créer des emplois dans les pays riches en énergies renouvelables.
La Mauritanie et la Décarbonisation
Les stratégies de décarbonisation nécessitent une gestion prudente pour s’assurer que les technologies et les solutions sélectionnées sont déployées le plus efficacement possible. Ainsi, le large éventail d’options appelle à l’identification des utilisations dans lesquelles l’hydrogène peut apporter le plus de valeur. Sa production, son transport et sa transformation nécessitent de l’énergie, ce qui augmente la demande globale. Une utilisation aveugle peut ralentir la transition énergétique, diluant également les efforts de décarbonisation du secteur de la production d’électricité. L’hydrogène est donc mieux réservé aux usages qui n’ont actuellement pas d’alternative viable. Ceci est plus évident en comparant les utilisations finales possibles en fonction de la taille de l’application et de la maturité des solutions à base d’hydrogène par rapport à celles basées sur l’électricité. Une attention politique devrait être accordée aux solutions d’hydrogène plus matures et centralisées. Passer à une économie véritablement durable ne consiste pas simplement à changer de sources d’énergie et à conserver le système énergétique actuel ; des modes d’utilisation de l’énergie plus efficaces, justes et équitables doivent être développés. Cela implique de réduire la consommation d’énergie inutile dans de nombreuses utilisations finales et de changer le système économique actuel, qui est basé sur une consommation en constante augmentation.
La Mauritanie futur exportateur d’énergie
Grâce à son fort potentiel renouvelable et à un faible coût actualisé de l’électricité, la Mauritanie pourraient utiliser ses ressources pour devenir un grands producteur d’hydrogène vert. Cependant, le potentiel renouvelable technique du pays n’est pas le seul facteur déterminant sa probabilité de devenir un producteur majeur d’hydrogène vert. De nombreux autres facteurs entrent en jeu, notamment les infrastructures existantes et les « facteurs immatériels » (par exemple, une vision stratégique du gouvernement, l’attraction des IED, la stabilité politique) et le mix énergétique et l’industrie actuels (par exemple, les plans d’énergie renouvelable, la demande potentielle d’hydrogène).
Catégories des pays importateurs/exportateurs d’hydrogène
Une façon de prévoir les futurs importateurs et exportateurs d’hydrogène vert est de comparer leur potentiel de production domestique avec leur demande d’hydrogène prévue d’ici 2050, et le coût d’importation. Trois groupes de pays peuvent être identifiés :
a)- Le premier groupe comprend les pays ayant une production d’hydrogène vert à faible coût qui pourraient devenir des exportateurs. Ils peuvent tirer parti de leurs marchés des énergies renouvelables pour attirer des investissements dans la production d’hydrogène vert. L’Australie, le Chili, le Maroc et l’Espagne font partie de ces exportateurs nets d’hydrogène. Et la Mauritanie a pleinement sa place dans ce groupe.
b)- Le deuxième groupe comprend les pays qui peuvent devenir autosuffisants en hydrogène vert. Ces pays disposent d’un potentiel de production suffisant pour subvenir à leurs propres besoins sans recourir aux importations. Il comprend la Chine et les États-Unis.
c)- Le troisième groupe comprend les pays qui auront besoin d’importations pour satisfaire la demande intérieure, notamment le Japon, la République de Corée et certaines parties de l’Europe et de l’Amérique latine. Bien sûr, cette image peut changer considérablement avec des investissements à grande échelle pour développer de nouveaux marchés renouvelables et des infrastructures d’hydrogène où les potentiels sont abondants mais manquent d’accès à la technologie, au savoir-faire et aux capacités locales. Dans ce cas de figure, la Mauritanie est également bien placée. L’une des principales inconnues est le coût du capital (coût moyen pondéré du capital ou CMPC), qui diffère actuellement fortement d’un pays à l’autre.
Obstacles à la mise à l’échelle de l’hydrogène (selon IRENA)
Les barrières suivantes empêchent actuellement l’hydrogène propre de contribuer davantage à la transformation énergétique :
• Coût : Le coût de l’hydrogène propre, en particulier de l’hydrogène vert, est encore élevé par rapport aux carburants à haute teneur en carbone. Non seulement le coût de production, mais aussi les coûts de transport, de conversion et de stockage de l’hydrogène sont également élevés. L’adoption de technologies d’hydrogène propre pour les utilisations finales peut être coûteuse et le CCS n’a pas encore été déployé à grande échelle.
• Maturité technologique : Certaines technologies de la chaîne de valeur de l’hydrogène nécessaires à la décarbonisation ont encore un faible niveau de maturité technologique et doivent être prouvées à grande échelle. Par exemple, les turbines à gaz qui fonctionnent exclusivement avec de l’hydrogène ne sont actuellement pas disponibles sur étagère, et en ce qui concerne le commerce maritime, il n’y a qu’un seul prototype de navire capable de transporter de l’hydrogène liquide.
• Efficacité : La production et la conversion de l’hydrogène entraînent des pertes d’énergie importantes à chaque étape de la chaîne de valeur, y compris la production, le transport, la conversion et l’utilisation. De plus, la production d’hydrogène bleu est énergivore, ce qui s’ajoute à la demande énergétique globale.
• Électricité renouvelable suffisante : d’ici 2050, la production d’hydrogène avec des électrolyseurs pourrait consommer près de 21.000 TWh, soit presque autant d’électricité que ce qui est produit dans le monde aujourd’hui. À mesure que de plus en plus de secteurs d’utilisation finale sont électrifiés, un manque d’électricité renouvelable en quantité suffisante peut devenir un goulot d’étranglement pour l’hydrogène vert.
• Incertitude politique et réglementaire : bien que plus de 140 pays se soient engagés à atteindre des émissions nettes nulles au cours des prochaines décennies, la rapidité avec laquelle ces objectifs seront atteints reste incertaine. Des cadres politiques stables et à long terme sont nécessaires pour soutenir le développement et le déploiement à grande échelle.
• Normes et certification : les pays manquent de mécanismes institutionnalisés pour suivre la production et la consommation de toute nuance d’hydrogène et identifier ses caractéristiques (par exemple, l’origine et les émissions du cycle de vie). De plus, l’hydrogène n’est pas comptabilisé dans les statistiques officielles de la consommation finale totale d’énergie et la valeur économique de la contribution de l’hydrogène propre aux réductions d’émissions n’est pas reconnue.
• Problème de l’œuf et de la poule : il y a un problème de l’œuf et de la poule dans la construction de l’infrastructure nécessaire à l’hydrogène. Sans demande, les investissements restent trop risqués pour une production à grande échelle qui pourrait réduire les coûts, mais sans économies d’échelle la technologie reste trop coûteuse.
Energie et Développement industriel : Considérations historiques
Pendant des siècles, l’accès à l’énergie a été l’un des facteurs majeurs déterminant la localisation de l’activité industrielle. De la dynastie Song du XIIe siècle en Chine à l’Angleterre pendant la révolution industrielle jusqu’au Haut-Midwest des États-Unis au XXe siècle, les industries sidérurgiques ont émergé dans des endroits ayant accès au charbon et au minerai de fer (Lovins, 2021). Le charbon est volumineux, lourd et coûteux à transporter. Il était donc plus efficace de produire de l’acier sur les sites de gisements de charbon puis de transporter l’acier que de transporter le charbon jusqu’au site de production d’acier (McWilliams et Zachmann, 2021). Les zones riches en charbon ont souvent attiré des industries plus larges.
Dans les années 1770, Adam Smith observe dans «La richesse des nations» que « dans toute la Grande-Bretagne, les industriels se sont confinés principalement dans les pays houillers » (Smith, 1776). Un historien de l’économie a fait remarquer que « la carte de la révolution industrielle britannique, c’est bien connu, est simplement la carte des bassins houillers » (Pollard, 1981). Ce n’est que la baisse massive des coûts de transport de marchandises depuis le XIXe siècle qui a permis aux sites industriels de devenir indépendants de la proximité des ressources naturelles – un phénomène décrit comme la « mort de la distance » (Glaeser et Kohlhase, 2004). La transition énergétique mondiale va modifier les sources de captage, de conversion et de distribution de l’énergie. Dans un avenir net zéro, l’accès à l’énergie sera largement déterminé par les sources renouvelables d’électricité et les combustibles dérivés de cet intrant (hydrogène, ammoniac, etc.).
Que ce changement aille de pair avec une relocalisation industrielle générale vers des zones riches en énergies renouvelables dépend de trois facteurs clés : les différences spécifiques à l’emplacement dans le coût de l’énergie renouvelable, le coût du transport de l’énergie et l’adéquation des installations industrielles et des agglomérations existantes (McWilliams et Zachmann, 2021). De nombreux facteurs déterminent le choix de l’emplacement de la production industrielle, notamment le capital humain, les infrastructures et les coûts de main-d’œuvre, mais le coût de l’énergie peut jouer un rôle décisif. Pour les industries à forte intensité énergétique telles que la sidérurgie, la chimie, la pétrochimie, les métaux non ferreux et les matériaux céramiques, le coût des intrants énergétiques et des matières premières fossiles représente une part importante des coûts de production totaux (Moya Rivera et Boulamanti, 2016). Alors que de plus en plus de pays s’engagent dans des économies nettes zéro et imposent des politiques de réduction du carbone telles que la tarification du carbone, le coût des intrants des combustibles fossiles augmentera encore plus.
Par conséquent, bon nombre de ces industries devront envisager l’accès à une énergie propre et à faible coût pour rester compétitives. Bien que le coût des énergies renouvelables diminue dans le monde entier, des différences importantes subsistent entre les pays et les régions. Par exemple, de nombreux pays en développement des tropiques disposent d’un avantage concurrentiel naturel dans le domaine de l’énergie solaire. Les coûts d’investissement d’une région à l’autre peuvent différer d’un facteur supérieur à trois, et le coût du capital peut différer d’un facteur supérieur à six. En conséquence, certains pays bénéficient déjà d’un avantage de coût de trois pour un dans l’utilisation des technologies solaires – et le rapport pourrait être beaucoup plus élevé pour les meilleurs emplacements. Le coût du transport de l’énergie renouvelable, que ce soit sous forme d’électricité ou d’hydrogène, reste relativement élevé. Le moyen le moins cher de transporter l’énergie réside dans les matériaux et les produits.
Ainsi, les potentiels renouvelables créent un avantage concurrentiel significatif pour les régions disposant de ressources renouvelables excédentaires pour devenir des sites d’industrialisation verte. La relocalisation de l’industrie est logique lorsque la réduction des coûts énergétiques dépasse les coûts d’expédition supplémentaires. La relocalisation peut profiter à des produits tels que l’aluminium, l’ammoniac, le fer, le carburéacteur et le méthanol.
Considérations générales
Les années 2020 pourraient devenir l’ère d’une grande course au leadership technologique, car les coûts devraient chuter fortement avec l’apprentissage et la mise à l’échelle des infrastructures nécessaires. La géopolitique de l’hydrogène propre (bleu et vert) devrait se dérouler en plusieurs étapes. L’hydrogène vert devrait commencer à concurrencer le bleu sur le coût d’ici la fin de cette décennie. Cela semble susceptible de se produire plus tôt dans des pays comme la Chine (grâce à ses électrolyseurs à faible coût), ou le Brésil et l’Inde (avec des énergies renouvelables bon marché et des prix du gaz relativement élevés). L’hydrogène vert était déjà plus abordable que le gris dans toute l’Europe lors de la flambée des prix du gaz naturel en 2021. Mais l’adoption dépendra grandement de la demande prévisible, en particulier dans les secteurs plus difficiles à réduire où aucune alternative n’existe.
Les pays disposant d’une abondance d’énergie renouvelable à faible coût pourraient devenir des producteurs d’hydrogène vert, avec des conséquences géoéconomiques et géopolitiques proportionnelles. L’hydrogène vert pourrait être plus économique dans les endroits qui ont la combinaison optimale de ressources renouvelables abondantes, d’espace pour les parcs solaires ou éoliens et l’accès à l’eau, ainsi que la capacité d’exporter vers de grands centres de demande. De nouveaux nœuds électriques pourraient apparaître dans des endroits qui exploitent ces facteurs pour devenir des centres de production et d’utilisation d’hydrogène. L’industrie de l’hydrogène sera plus compétitive et moins lucrative que le pétrole et le gaz. L’hydrogène propre ne générera pas de rendements comparables à ceux du pétrole et du gaz aujourd’hui. L’hydrogène est une conversion, pas une entreprise d’extraction, et a le potentiel d’être produit de manière compétitive dans de nombreux endroits. Cela limitera les possibilités de capter des rentes économiques proches de celles générées par les énergies fossiles, qui représentent aujourd’hui environ 2 % du PIB mondial.
De plus, à mesure que les coûts de l’hydrogène vert baissent, de nouveaux acteurs diversifiés entreront sur le marché, rendant l’hydrogène encore plus compétitif. A retenir que les efforts mondiaux vont se concentrer sur les applications qui offrent les avantages les plus immédiats et permettent des économies d’échelle, en particulier dans les années à venir. Donner la priorité aux applications à forte demande pour lesquelles l’hydrogène est la meilleure – et peut-être la seule – alternative est plus susceptible d’être rentable et moins sensible aux risques des marchés naissants. Un exemple pourrait être de soutenir puis d’accélérer une transition vers l’hydrogène vert dans les applications industrielles où l’hydrogène est déjà utilisé, comme le raffinage et la production d’ammoniac et de méthanol.
Conclusion
La Commission mondiale sur la géopolitique de la transformation énergétique a déclaré dans son rapport de 2019 que le monde qui sortira de la transition vers les énergies renouvelables sera très différent de celui construit sur les combustibles fossiles. Il a également noté que la portée et le rythme précis de la transformation énergétique ne pouvaient pas être prédits. La montée de l’hydrogène illustre ce point. Il y a quelques années, l’hydrogène était considéré comme une niche dans le discours énergétique mondial. Aujourd’hui, c’est un élément central des stratégies de décarbonisation pour les secteurs les plus difficiles à réduire, un nombre croissant de pays et d’industries pariant sur son utilisation généralisée. De nombreux aspects de la transition énergétique sont encore en évolution. La part des énergies renouvelables augmente, avec les changements systémiques qui en découlent. L’électrification importante de l’utilisation finale remodèle déjà la demande en taille et en portée. Le rôle éventuel de l’hydrogène reste à déterminer, la majeure partie de celui-ci étant encore produite à partir de combustibles fossiles. La production d’hydrogène vert est appelée à prospérer, mais aussi dans des endroits autres que les gisements de pétrole et de gaz d’aujourd’hui. Différentes implications économiques, sociales, environnementales et géopolitiques peuvent émerger, à mesure que les marchés de l’hydrogène se développent. Malgré de nombreuses inconnues, le déploiement de l’hydrogène devrait faire des progrès significatifs d’ici 2030 dans la quête d’un système énergétique décarboné d’ici 2050.
