Hydrogène

L’hydrogène constitue l’élément chimique le plus abondant dans l’univers. Incolore, inodore et non toxique, il s’agit d’un élément essentiel à la vie sur terre. Une molécule d’hydrogène – H₂ – est souvent appelée « vecteur énergétique » car elle est produite à partir d’autres sources d’énergie. Contrairement à l’électricité, il est possible de stocker l’hydrogène en grandes quantités. De plus, c’est un combustible propre et, lorsqu’il est combiné à l’oxygène dans une pile à combustible, l’hydrogène produit de la chaleur et de l’électricité, avec pour seul sous-produit de la vapeur d’eau. L’hydrogène est également compatible avec les turbines à combustion et les moteurs alternatifs permettant de produire de l’énergie pratiquement sans émission de polluants. L’hydrogène pourrait donc jouer un rôle considérable au sein des systèmes énergétiques et approvisionner tous les secteurs de l’économie, en remplaçant les combustibles fossiles et en contribuant à atténuer le réchauffement planétaire. 

Si l’on entend concrétiser l’énorme potentiel de décarbonisation de l’hydrogène, sa production doit en outre tenir compte de l’impact environnemental de ses sources d’énergie. Aujourd’hui, la majeure partie de l’hydrogène est produite par reformage du méthane à la vapeur ou par gazéification du charbon, ce qui entraîne des émissions défavorables considérables. Par conséquent, pour produire de l’hydrogène à partir de sources d’énergie sans carbone, il est possible de recourir à l’électrolyse de l’eau, où l’électricité est utilisée pour décomposer l’eau en oxygène et en hydrogène gazeux.

Les technologies nucléaires évoluent et font l’objet de progrès technologiques; elles représentent donc une solution idéale pour relever les défis actuels liés à la production d’hydrogène gazeux. Outre la production d’électricité propre, les centrales nucléaires peuvent également produire une chaleur intense à laquelle on peut adjoindre un électrolyseur à vapeur à haute température (HTSE) plus efficace. L’hydrogène peut être produit par électrolyse en utilisant l’électricité nucléaire hors pointe (« en période creuse »), et les procédés thermiques à haute température ou le couplage avec de petits réacteurs modulaires sont viables. Les réacteurs avancés ou perfectionnés qui fonctionnent à très haute température peuvent produire de l’hydrogène par procédé thermochimique sans utiliser d’électrolyseurs. Les caractéristiques uniques de l’énergie nucléaire lui permettent de se combiner avec ces procédés de production à faible coût et à haut rendement, facilitant ainsi la compétitivité économique de la production d’hydrogène nucléaire.

Sachant que l’énergie nucléaire peut apporter une valeur ajoutée à la production d’hydrogène, de nombreuses initiatives et projets pilotes ont vu le jour pour ouvrir la voie à la production d’hydrogène nucléaire à grande échelle. Ces initiatives sont intégrées dans des planifications, des stratégies et des visions nationales sur l’hydrogène, notamment au Canada, au Royaume-Uni et aux États-Unis.