Qu’est-ce que la classification de l’hydrogène et pourquoi est-elle utile ?
Hydrogen plays a significant role in decarbonization as the world strives to limit global warming. With the increased spotlight on this critical clean energy source, colorful terms such as green hydrogen, blue hydrogen and grey hydrogen have entered the increasingly complex lexicon of sustainability buzzwords. But what does a system of color-coding mean, and why is it useful?
Hydrogen has been used as fuel for more than two centuries. Though thousands of vehicles and machines worldwide are powered by hydrogen fuel cells today, the complexities and cost of hydrogen production have hindered its wide-scale adoption in the past.
Hydrogen is the most abundant element in the universe, but it doesn’t occur naturally on its own. Hydrogen must be produced by separating it from other elements, such as water or fossil fuels. There are various ways to do this, and each process uses different amounts of energy and produces different greenhouse gas emissions.
As a clean energy source, it is crucial to differentiate hydrogen by the production method used to understand the full picture of its environmental impact.
Why a hydrogen "rainbow?"
L’arc-en-ciel de l’hydrogène est un moyen simple pour les personnes qui ne travaillent pas ou ne sont pas familières avec le secteur des énergies propres de comprendre les options autour de cette solution énergétique passionnante. Il convient de noter que tout l’hydrogène est un gaz invisible et incolore. Malheureusement, aucun hydrogène n’est réellement rose, jaune ou turquoise en couleur visible.
Au lieu de cela, les couleurs sont un outil pratique pour classer et mémoriser les types d’hydrogène.
The colors – while not reflecting scientific properties – used to label the production methods are meaningful in some cases and arbitrary in others. Green hydrogen, unsurprisingly, is the most sustainable option with the least environmental impact. Meanwhile, turquoise hydrogen gets its name because its production process is between green and blue. The hydrogen rainbow continues to expand as innovative new hydrogen production methods are introduced.
Hydrogène vert
L'hydrogène vert n'émet aucune émission de carbone et est créé à partir de sources d'énergie renouvelables comme l'énergie solaire, éolienne et hydroélectrique pour électrolyser l'eau. Les électrolyseurs utilisent une réaction électrochimique pour diviser l'eau en ses composants d'hydrogène et d'oxygène.
Green hydrogen is the only hydrogen that emits zero harmful emissions during production. While the benefits of green hydrogen are significant, its production is more expensive and makes up a very small percentage of hydrogen production. As new advances and innovations in green hydrogen are made, prices will come down, and usage will grow.
Green hydrogen is the primary focus of Accelera™ by Cummins electrolyzer technologies. With proton exchange membrane (PEM) technology in its portfolio, Accelera electrolyzers actively produce green hydrogen in Bécancour, Canada, with a Système de 90 mégawatts (MW). Most recently, Accelera announced a 100MW system commissioned in partnership with bp.
Hydrogène jaune
Un sous-ensemble de l’hydrogène vert, l’hydrogène jaune, est produit par électrolyse générée par l’énergie solaire.
Hydrogène gris
L'hydrogène gris est créé à partir du gaz naturel – généralement du méthane – grâce à un processus appelé reformage du méthane à la vapeur (SMR). The most common form of hydrogen production, grey hydrogen, makes up 95% of hydrogen production in the United States and has the lowest cost. The greenhouse gases made in the process are not captured.
Hydrogène bleu
Comme l’hydrogène gris, l’hydrogène bleu repose sur le processus conventionnel de SMR.
The key difference is the usage of carbon capture and storage (CSS). CSS traps the carbon dioxide from the reforming process and sequesters it underground. This technically lowers the emission threshold, but direct methane and hydrogen leakage from storage carbon pockets are a concern.
L’hydrogène bleu a été qualifié de faible teneur en carbone en raison du CSS, mais il y a encore un débat quant à savoir si l’utilisation du SRM avec le CSS peut véritablement être considérée comme un processus « à faible émission de carbone ».
Hydrogène turquoise
L’une des couleurs les plus récentes à rejoindre le spectre de l’hydrogène est l’hydrogène turquoise. Se situant entre l’hydrogène vert et bleu, la turquoise est produite via un processus appelé pyrolyse du méthane. Il s’agit d’un processus à haute température qui convertit le méthane en hydrogène gazeux et en carbone solide – comme le charbon ou la biomasse – en présence d’un catalyseur. Aucune émission de monoxyde de carbone ou de dioxyde de carbone n'est créée.
While turquoise hydrogen has no proven impact at scale yet, it has potential as a low-emission solution if scientists can find ways to power the thermal process with renewable energy and adequately use or store the carbon byproduct.
Hydrogène rose
L’hydrogène rose exploite l’énergie nucléaire pour alimenter l’électrolyse nécessaire à sa production. Les températures élevées des réacteurs nucléaires offrent un avantage supplémentaire : la chaleur extrême produit de la vapeur qui peut être utilisée pour l’électrolyse ou le reformage du méthane à la vapeur à partir de gaz fossiles dans d’autres formes de production d’hydrogène.
Hydrogène brun et noir
Black and brown hydrogen represents the traditional process for making hydrogen – the gasification of coal. Black coal (anthracite and bituminous coal) releases less CO2 per unit of energy produced than brown coal (lignite), but that doesn’t mean the gasification of black coal is desirable. It is still the most environmentally damaging hydrogen production process.
Hydrogène blanc
White hydrogen is a naturally occurring, geological hydrogen found in underground deposits. Universities, companies, and research and policy organizations are exploring the potential of this hydrogen and its extraction impact.
L’hydrogène naturel est également appelé hydrogène « doré », mais l’hydrogène doré pourrait bientôt se retrouver dans sa propre catégorie. Bien qu’il y ait encore un débat à ce sujet, l’or-hydrogène est l’extraction de l’hydrogène à partir de microbes en fermentation trouvés dans des puits de pétrole épuisés.
L'impact de l'arc-en-ciel
Hydrogen can provide a clean fuel source and heat for homes, transport and industry. But its green credentials vary depending on how it is produced. Though the rainbow has been criticized in some places for oversimplifying the nuances of the production processes, it has undoubtedly helped people to learn about the options and their upsides and downsides. The colors have made it easy to remember these potentially complex messages, which options are the best, and to better understand an exciting new clean energy solution.
