Marie Leroy Selon une étude de l’Université de Princeton et de la National Oceanic and Atmospheric Affiliation, le potentiel de l’hydrogène en tant que carburant propre pourrait être limité par une réaction chimique dans la basse atmosphère.
En effet, l’hydrogène gazeux réagit facilement dans l’atmosphère avec la même molécule principalement responsable de la décomposition du méthane, un puissant gaz à effet de serre. Si les émissions d’hydrogène dépassent un selected seuil, cette réaction partagée entraînera probablement une accumulation de méthane dans l’atmosphère, avec des conséquences climatiques sur des décennies.
“L’hydrogène est théoriquement le carburant du futur”, a déclaré Matteo Bertagni, chercheur postdoctoral au Superior Meadows Environmental Institute travaillant sur la Carbon Mitigation Initiative. “En pratique, cependant, cela pose de nombreux problèmes environnementaux et technologiques qui doivent encore être résolus.”
dans lequel des chercheurs ont modélisé l’effet des émissions d’hydrogène sur le méthane atmosphérique. Ils ont constaté qu’au-dessus d’un certain seuil, même en remplaçant l’utilisation de combustibles fossiles, une économie d’hydrogène qui fuit pourrait causer des dommages environnementaux à courtroom terme en augmentant la quantité de méthane dans l’atmosphère. Le risque de préjudice est aggravé pour les méthodes de creation d’hydrogène utilisant le méthane comme intrant, soulignant le besoin critique de gérer et de minimiser les émissions provenant de la generation d’hydrogène.
donc le passage à l’hydrogène. ne crée pas de nouveaux défis environnementaux”, a déclaré Amilcare Porporato, professeur Thomas J. Wu ’94 de génie civil et environnemental. et le Substantial Meadows Environmental Institute. Porporato est chercheur principal et membre de l’équipe de course de l’Initiative d’atténuation du carbone et est également professeur associé au Centre Andlinger pour l’énergie et l’environnement.
Le problème se résume à une petite molécule difficile à mesurer connue sous le nom de radical hydroxyle (OH). Souvent surnommé “le détergent de la troposphère”, l’OH joue un rôle essentiel dans l’élimination des gaz à effet de serre tels que le méthane et l’ozone de l’atmosphère.
Le radical hydroxyle réagit également avec l’hydrogène gazeux dans l’atmosphère. Et comme une quantité limitée d’OH est générée chaque jour, tout pic d’émissions d’hydrogène signifie que additionally d’OH serait utilisé pour décomposer l’hydrogène, laissant moins d’OH disponible pour décomposer le méthane. En conséquence, le méthane resterait in addition longtemps dans l’atmosphère, étendant ses effets de réchauffement.
Selon Bertagni, les effets d’un pic d’hydrogène qui pourrait se produire à mesure que les incitations gouvernementales à la generation d’hydrogène se développent pourraient avoir des conséquences climatiques sur des décennies pour la planète.
“Si vous émettez de l’hydrogène dans l’atmosphère maintenant, cela conduira à une accumulation progressive de méthane dans les années à venir”, a déclaré Bertagni. “Même si l’hydrogène n’a qu’une durée de vie d’environ deux ans dans l’atmosphère, vous aurez toujours le retour de méthane de cet hydrogène dans 30 ans.”
Dans l’étude. En identifiant ce seuil, les chercheurs ont établi des objectifs de gestion des émissions d’hydrogène.
“Il est impératif que nous soyons proactifs dans l’établissement de seuils d’émissions d’hydrogène, afin qu’ils puissent être utilisés pour éclairer la conception et la mise en œuvre des futures infrastructures d’hydrogène”, a déclaré Porporato.
qui est produit en divisant l’eau en hydrogène et en oxygène à l’aide d’électricité provenant de resources renouvelables, Bertagni a déclaré que le seuil critique des émissions d’hydrogène se situe autour de 9 %. pendant le transport ou n’importe où ailleurs dans la chaîne de valeur – le méthane atmosphérique augmenterait au cours des prochaines décennies. annulant certains des avantages climatiques de l’abandon des combustibles fossiles.
Et pour l’hydrogène bleu, qui fait référence à l’hydrogène produit par reformage du méthane avec seize et stockage du carbone, le seuil d’émissions est encore in addition bas. Étant donné que le méthane lui-même est le principal intrant du processus de reformage du méthane, les producteurs d’hydrogène bleu doivent tenir compte des fuites directes de méthane en plus des fuites d’hydrogène. Par exemple, les chercheurs ont découvert que même avec un taux de fuite de méthane aussi bas que, 5 %, les fuites d’hydrogène devraient être maintenues en dessous d’environ 4,5 % pour éviter d’augmenter les concentrations atmosphériques de méthane.
“La gestion des taux de fuite d’hydrogène et de méthane sera essentielle”, a déclaré Bertagni. “Si vous n’avez qu’une petite quantité de fuite de méthane et un peu de fuite d’hydrogène, alors l’hydrogène bleu que vous produisez pourrait ne pas être bien meilleur que l’utilisation de combustibles fossiles, au moins pour les 20 à 30 prochaines années.”
Les chercheurs ont souligné l’importance de l’échelle de temps sur laquelle l’effet de l’hydrogène sur le méthane atmosphérique est considéré. Bertagni a déclaré qu’à prolonged terme (au cours d’un siècle, par exemple). même si les niveaux de fuite de méthane et d’hydrogène sont suffisamment élevés pour provoquer des terme réchauffement. Finalement, a-t-il dit, les concentrations de gaz atmosphériques atteindraient un nouvel équilibre et le passage à une économie de l’hydrogène démontrerait ses avantages pour le climat. Mais avant que cela ne se produise, les conséquences potentielles à courtroom terme des émissions d’hydrogène pourraient entraîner des dommages environnementaux et socio-économiques irréparables.
Ainsi, si les institutions espèrent atteindre les objectifs climatiques du milieu du siècle, Bertagni a averti que les fuites d’hydrogène et de méthane dans l’atmosphère doivent être maîtrisées alors que l’infrastructure de l’hydrogène begin à se déployer. Et parce que l’hydrogène est une petite molécule notoirement difficile à contrôler et à mesurer, il a expliqué que la gestion des émissions nécessitera probablement que les chercheurs développent de meilleures méthodes pour suivre les pertes d’hydrogène tout au lengthy de la chaîne de valeur.
“Si les entreprises et les gouvernements envisagent sérieusement d’investir de l’argent pour développer l’hydrogène en tant que ressource, ils doivent s’assurer qu’ils le font correctement et efficacement”, a déclaré Bertagni. “En fin de compte, l’économie de l’hydrogène doit être construite de manière à ne pas contrecarrer les attempts d’autres secteurs pour atténuer les émissions de carbone.”
