En quoi l’énergie nucléaire peut-elle aider au développement de l’hydrogène ? - SFEN

En quoi l’énergie nucléaire peut-elle aider au développement de l’hydrogène ?

Publié le 19 octobre 2020 - Mis à jour le 23 avril 2021
Synthèse

Si l’hydrogène est l’un des vecteurs énergétiques privilégiés pour décarboner nos sociétés, il  quasiment inexistant à l’état naturel, et sa production est encore très polluante. Or, un réacteur nucléaire peut notamment optimiser sa production et valoriser l’énergie qu’il n’utilise pas en coproduisant de l’hydrogène, voire en se consacrant uniquement à cet usage.

L’intérêt de l’hydrogène réside dans sa capacité à alimenter une pile à combustible qui transforme l’hydrogène en électricité, en ne rejetant que de l’eau. Ce carburant pourrait alors remplacer les carburants fossiles. Mais malgré ses promesses en tant que vecteur énergétique d’une société bas carbone, 95 % de l’hydrogène consommé aujourd’hui à l’échelle mondiale est issu de l’industrie pétrolière et gazière. Sa production à l’échelle mondiale est donc fortement émettrice de gaz à effet de serre.

Pour alimenter les piles à combustible à faible émission de gaz à effet de serre, il faut que la source de production de l’hydrogène le soit aussi. Or, tout comme les énergies renouvelables, le nucléaire est particulièrement adapté à cet usage en permettant la production d’hydrogène par électrolyse centralisée. Dans ce cadre, un réacteur peut apporter deux sources d’énergie : soit de l’électricité issue de sa production, soit de la chaleur fatale, rarement valorisée. Cette chaleur peut alors contribuer à réaliser par exemple de l’électrolyse haute température.

1 kg
En France, grâce au mix nucléaire/renouvelables, 2,5 kg de CO2 sont produits par électrolyse pour 1 kg d’hydrogène

C’est par exemple ce sur quoi travaille notamment aux États-Unis la start-up NuScale, qui développe un petit réacteur modualire (Small Modular Reactor – SMR). Elle a étudié la faisabilité technique et économique de la production d’hydrogène à l’aide de SMR sous la forme d’électrolyse à haute température. La start-up estime qu’un seul réacteur de 60 MW pourrait produire suffisamment d’hydrogène pour alimenter quelques 70 000 véhicules à pile à combustible.