Les experts recommandent de concentrer les approvisionnements limités en hydrogène vert sur des industries comme la sidérurgie et la production d'ammoniac pour maximiser les réductions d'émissions de carbone. Une étude analysant 2000 projets mondiaux met en lumière ces secteurs comme offrant les plus grands bénéfices climatiques, tandis que les usages dans le transport routier et le chauffage ont des impacts moindres. Avec des prévisions de production basses, une allocation stratégique est cruciale pour les objectifs de zéro net.
L'hydrogène promet d'être un vecteur d'énergie propre, ne produisant que de l'eau lorsqu'il est combiné à l'oxygène, mais les approvisionnements actuels sont principalement de l'hydrogène gris issu des combustibles fossiles, représentant 99 % de la production et émettant beaucoup de CO2. Pour atteindre les émissions nettes zéro, des transitions vers l'hydrogène bleu, qui capture le CO2, ou l'hydrogène vert, produit par électrolyse renouvelable de l'eau, sont essentielles. Cependant, l'hydrogène vert coûte au moins deux fois plus cher que les variétés grises, incitant BloombergNEF à abaisser sa prévision de production bas-carbone pour 2030 à 5,5 millions de tonnes — environ 5 % de la consommation grise actuelle.
Le chef de l'ONU Antonio Guterres a souligné le 3 décembre que l'hydrogène vert représente « un pari important » pour les pays occidentaux afin de rivaliser avec la Chine dans les technologies propres. Au milieu de subventions et de défis politiques, comme les annulations de hubs à hydrogène aux États-Unis dans le cadre d'un programme de 7 milliards de dollars, les chercheurs insistent sur la priorisation. « L'hydrogène peut faire à peu près tout, mais cela ne veut pas dire qu'il devrait », note Russell McKenna à l'ETH Zurich, auteur principal d'une étude évaluant les émissions de CO2 de la production et du transport d'hydrogène bas-carbone par rapport au déplacement potentiel dans 2000 projets prévus.
L'analyse identifie l'acier, les biocarburants et l'ammoniac comme priorités principales. Dans la production d'acier, l'hydrogène peut remplacer le coke dans les hauts-fourneaux, extrayant l'oxygène du minerai de fer et émettant de l'eau au lieu de CO2. David Dye à l'Imperial College London déclare : « La technologie que nous avons aujourd'hui qui permettra de produire du fer à pleine échelle industrielle à partir de minerai de fer sans CO2, c'est l'hydrogène. » Les projets incluent l'usine sans carbone prévue par Stegra dans le nord de la Suède fin 2026, utilisant de l'hydrogène vert sur site à partir d'eau de rivière, bien que des prix élevés de l'électricité aient conduit ArcelorMittal à rejeter 1,3 milliard d'euros de subventions allemandes.
La production d'ammoniac, vitale pour 70 % des engrais via le procédé Haber-Bosch, nécessite une entrée d'hydrogène qui ne peut être électrifiée. McKenna explique : « Nous ne pouvons pas l'électrifier… car c'est une réaction chimique qui a besoin de cette entrée », plaidant pour des versions décarbonées. L'Arabie saoudite construit des usines d'ammoniac vert alimentées par solaire et éolien pour l'export, tandis que des startups américaines développent des usines modulaires en ferme, toutes deux dépendantes du soutien gouvernemental.
Pour les carburants alternatifs, l'hydrogène permet l'huile végétale hydrotraitée à partir d'huile de cuisson usagée, impactante pour le transport maritime et l'aviation, secteurs contribuant 3 % et parts similaires des émissions mondiales. Les innovations futures incluent les avions à pile à combustible. Phil Longhurst à l'université de Cranfield qualifie l'hydrogène de « carburant le plus propre, à zéro carbone que nous puissions obtenir », le considérant comme « le Graal ».
