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Sciences
Le volume total de l'eau sur Terre est estimé à 1.4 milliards de km3, contenu à 97% dans les océans. Super! Jusqu'à maintenant, ou à peu près, l'utilisation de l'eau par l'homme ne la détruit pas, elle est utilisée, éventuellement retourne aux océans où elle s'évapore et le cycle recommence; globalement on la considère donc comme inépuisable.Depuis quelques années il y a un engouement planétaire pour extraire l'hydrogène de l'eau, par électrolyse, dans un objectif de décarbonisation globale; mais l'hydrogène une fois extrait, la réserve d'eau planétaire ne baisse-t-elle pas? À long terme, cela n'affectera-t-il pas le niveau des océans, l'évaporation? Cela n'aura-t-il pas un impact sur la répartition de l'eau, la désertification, etc.?Lorsque je lis sur l'utilisation de l'hydrogène par l'électrolyse de l'eau, on ne mentionne jamais ces sujets, ça semble une panacée à nos "problèmes" d'énergie, mais n’est-ce pas remplacer un problème par un problème plus grave?
Réponse de Stefan Schneider
Collaborateur scientifique
Groupe systèmes énergétiques de l’ISE et Département F.-A. Forel des sciences de l’environnement et de l’eau (DEFSE)
Université de Genève
La réponse à cette question intéressante sera articulée autour de deux thèmes. Pour commencer j’aimerais expliquer le rôle de la production d’hydrogène dans le système énergétique. Cette compréhension permettra ensuite d’énoncer des ordres de grandeur et de comprendre quels sont les enjeux liés.
Quel est le rôle de l’hydrogène dans notre système énergétique?
Notre approvisionnement en énergie est soumis à deux contraintes que l’on appelle la concordance de temps et de lieu. En d’autres termes cela signifie qu’il faut fournir la bonne quantité d’énergie au bon moment et au bon endroit. Certaines de nos sources d’énergie renouvelable, comme l’éolien ou le solaire, ont la caractéristique d’être soumises à des fluctuations qui ne sont pas contrôlables. Étant donné qu’il y a des moments pendant lesquels ces ressources ne sont pas disponibles, il faudra pouvoir stocker de la surproduction pour combler des déficits de production (la nuit et l’hiver pour l’électricité photovoltaïque par exemple). L’hydrogène est une solution pour stocker l’énergie parmi d’autres (batteries, cavernes avec de l’air comprimé, barrages de pompage-turbinage, etc.). Ses avantages sont qu’il offre une forte densité énergétique et permet aussi de produire du gaz naturel que l’on peut injecter dans les réseaux de gaz existants. Son inconvénient est que 20 à 40% de l’énergie est perdue sous forme de chaleur lors du processus d’électrolyse (séparation des molécules d’eau en oxygène et en hydrogène avec du courant électrique).
Quel serait son impact sur les ressources d’eau en cas de déploiement à grande échelle?
Pour avoir une idée des ordres de grandeur, il faut s’imaginer que notre consommation mondiale d’énergie équivaut à environ 1'700 litres de pétrole par année et par personne (pour 7.7 milliards d’individus). Pour estimer une fourchette haute de la consommation d’eau, imaginons que notre système énergétique est à 100% renouvelable et que 30% de notre consommation annuelle soit stockée sous forme d’hydrogène. Ceci induirait une consommation de 1.1 m3 d’eau par année et par personne. Notre consommation actuelle d’eau est estimée à 500 m3 à l’environnement. Il est aussi intéressant de noter que la production d’un steak de viande de boeuf nécessite en moyenne environ 1 m3 d’eau.
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