États-Unis: une initiative pour produire de l’hydrogène à la centrale de Davis-Besse

La Great Lakes Clean Hydrogen Coalition a pour objectif de transformer le Midwest des États-Unis en un «Centre de production de combustible pauvre en carbone». La coalition souhaite utiliser ici l’énergie nucléaire produite à la centrale de Davis-Besse par Energy Harbor pour fabriquer de l’hydrogène par électrolyse sans émettre de CO₂. Davis-Besse (PWR, 894 MW) se trouve à Oak Harbor, dans l’Ohio, et est en service depuis 1978.

La coalition a expliqué que le fait de se concentrer sur la production d’hydrogène propre en recourant au procédé de l’électrolyse permettait de contourner le défi associé au captage et à la fixation du CO₂. Ce dernier reste toutefois incontournable pour produire de l’«hydrogène bleu» à partir du gaz ou du biogaz. Les réacteurs nucléaires peuvent produire de l’hydrogène propre en séparant l’hydrogène et l’oxygène contenu dans les molécules d’eau. À ce jour, les travaux de recherche portent sur les méthodes d’utilisation de l’énergie nucléaire pour produire de l’hydrogène à partir de l’eau en recourant au procédé de l’électrolyse, et sur des procédés thermochimiques et hybrides.

En octobre 2021, Energy Harbor et le DOE avaient conclu un accord portant sur le développement d’un projet de démonstration de production d’hydrogène à Davis-Besse, en collaboration avec le Laboratoire national de l’Idaho (INL), Xcel Energy et Arizona Public Service. L’installation avait été choisie en raison de sa proximité avec les principaux consommateurs d’hydrogène de l’industrie et des transports.

Par ailleurs, le DOE a annoncé un financement à hauteur de 20 millions de dollars pour démontrer une technologie de production d’hydrogène propre à la centrale de Palo Verde, détenue et exploitée par l’Arizona Public Service Company de Phoenix.

De nombreux spécialistes pensent que le nucléaire présente le potentiel de produire de l’hydrogène de manière propre et fiable. L’hydrogène constitue un levier important pour accélérer la décarbonation, y compris dans des secteurs problématiques tels que celui de l’industrie. Dans le domaine de la production d’électricité, l’hydrogène est une des options privilégiées pour le stockage des énergies renouvelables, et il pourrait aussi être utilisé dans les turbines à gaz pour accroître la flexibilité du système électrique.

Des projets de démonstration sont en cours dans le monde entier
D’après des informations de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la production annuelle mondiale d’hydrogène se situe autour de 70 millions de tonnes. Et d’après le DOE, une seule tranche nucléaire de 1000 MW permettrait de produire chaque année plus de 200’000 tonnes d’hydrogène. Dix réacteurs de ce type pourraient ainsi générer près de deux millions de tonnes, soit un cinquième de l’hydrogène utilisé actuellement aux États-Unis.

D’après l’AIE, l’utilisation de l’énergie nucléaire pour produire de l’hydrogène est étudiée dans le cadre de douze projets de démonstration d’une capacité d’électrolyse combinée de 250 MW. Ces projets sont menés au Canada, en Chine, aux États-Unis, en Grande-Bretagne, et en Russie, mais l’AIE estime qu’ils ne pourront pas tous ètre mis en œuvre.