Molécules et électrons : le couple énergétique indispensable à la décarbonation de notre planète

Aujourd'hui, l'électricité représente environ 20 % de la consommation mondiale d'énergie. Les 80 % restants proviennent de « molécules », par exemple sous forme de gaz, de charbon, de pétrole ou de biomasse.

Bien que l'électrification soit en hausse, toutes les industries ne peuvent être raccordées à l'électricité. Un grand nombre de nos secteurs les plus importants - comme l'aviation, le transport maritime, l'acier et les engrais - sont des secteurs difficiles à décarboner et dépendent actuellement des molécules.

Par conséquent, si nous voulons atteindre la carboneutralité, nous devons traiter les émissions en utilisant à la fois des électrons et des molécules.

Les électrons constituent le moteur de toutes les applications électriques telles que les ampoules, les sèche-cheveux ou les voitures électriques qui peuvent être branchées et raccordées au réseau électrique.

Actuellement, les combustibles fossiles jouent encore un rôle important dans la production d'électricité. Aux États-Unis, 60 % de l'électricité est produite à partir de combustibles fossiles, tandis que dans l'UE, environ 40 % de l'électricité est produite à partir de combustibles fossiles (gaz et charbon). Les énergies renouvelables représentent près de 40 % et les 20 % restants proviennent de centrales nucléaires à faible émission de carbone.

Bien qu'il n'y ait pas de différences intrinsèques entre les électrons issus de la production d'énergie fossile ou renouvelable, les électrons verts sont un terme familier pour désigner l'électricité d'origine solaire, éolienne, hydroélectrique et géothermique.

Si vous avez une voiture électrique, par exemple, mais que vous la chargez avec des électrons créés par des combustibles fossiles, ce n'est pas neutre en carbone, mais si vous chargez votre voiture avec des électrons verts, vous ne produisez aucune émission.

Aussi prometteurs que soient les électrons verts, ils ne nous mènent qu'à mi-chemin. L'Europe aura besoin de beaucoup plus de sources d'énergie provenant de molécules pour surmonter les différents obstacles des électrons verts.

Fondamentalement, les éléments constituant tout ce qui nous entoure sont composés d'atomes. Une molécule est constituée de plusieurs atomes liés entre eux, comme l'eau, par exemple, composée d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène.

Une molécule est considérée comme « verte » orsqu'elle a été créée à partir de sources d'énergie renouvelables ou vertes et de CO2 provenant du captage direct de l'air, de CO2 biogénique ou de CO2 industriel maintenu en circuit fermé, c'est-à-dire utilisé comme vecteur/transporteur pour le transport de l'hydrogène vert. Dans ce cas, le CO2 sert de bouteille de verre qui transporte l'hydrogène vert à travers le monde sans jamais être émis.

Chaque molécule de CO2 utilisée élimine la production d'une molécule de méthane (CH4). Nous pouvons cultiver une économie circulaire qui tourne autour du CO2, notamment en captant et en conservant le CO2 utilisé pour transporter l'hydrogène vert. De cette manière, nous évitons toutes les émissions de gaz à effet de serre.

- Marco Alverà, PDG de TES

L'un des défis posés par l'électricité est le transport sur de longues distances, une opération coûteuse et associée à des pertes considérables. Si l'on tente d'atténuer ce problème en installant des énergies renouvelables près de chez soi, on passe à côté des meilleures sources d'énergie, à savoir les endroits où le soleil et le vent sont abondants et bon marché.

Pour produire une quantité massive d'énergie à faible coût, il faut placer les panneaux là où il y a du soleil et les parcs éoliens là où il y a du vent.

La question est de savoir comment transporter cette énorme quantité d'énergie.

En utilisant des molécules vertes comme l'ammoniac, le méthanol ou le gaz naturel électrique, que l'on peut transporter facilement dans des pipelines et des navires et stocker dans des réservoirs.

Les molécules vertes peuvent ensuite être utilisées pour réduire les émissions de carbone dans les industries qui ne peuvent pas être électrifiées ou, à défaut, être reconverties en électricité.

L'un des principaux défis posés par les sources d'énergie renouvelables est leur intermittence, c'est-à-dire qu'elles produisent beaucoup d'électrons verts lorsqu'il y a beaucoup de vent et de soleil, mais qu'elles sont parfois incapables de répondre à la demande lors d'une sombre journée d'hiver. À l'heure actuelle, le stockage à long terme des électrons n'est pas disponible à grande échelle ou n'est pas économiquement intéressant, nous ne pouvons donc pas les conserver pour les mauvais jours.

C'est là que les molécules peuvent intervenir, puisqu'elles sont faciles à stocker et peuvent être transformées en électrons à la demande. L'un des avantages de l'e-NG est qu'il est possible d'utiliser les mêmes installations de stockage que celles utilisées aujourd'hui pour le gaz fossile et que les centrales permettant de le transformer en électricité à la demande existent déjà.

Actuellement, l'Europe passe à l'électricité produite à partir de molécules fossiles lorsque la production des énergies renouvelables est insuffisante. Cependant, si nous voulons progresser dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre, nous avons besoin d'un approvisionnement en molécules vertes pour faire face aux hauts et bas de la demande d'électricité.

Les molécules et les électrons peuvent s'associer pour créer une puissante toile énergétique hybride, rendant notre approvisionnement en énergie plus vert, plus fluide et moins cher.

Les électrons verts produits à partir d'énergies renouvelables locales sont nécessaires pour rendre nos réseaux électriques plus durables et alimenter la part croissante d'applications électrifiées. Des molécules vertes seront nécessaires pour répondre à notre demande d'importations d'énergie, traiter les émissions des secteurs non convertibles aux électrons et faire face à l'intermittence d'un réseau électrique de plus en plus soumis à la volatilité du soleil et du vent.