L’hydrogène peut jouer un rôle clé dans l’atteinte d’un monde carboneutre d’ici 2050, et le Canada est positionné pour devenir un leader mondial dans ce domaine. Nos experts en actions, Stratégies fondamentales et en investissement responsable explorent le monde de l’hydrogène (ses occasions et ses défis), et la façon dont BMO Gestion mondiale d’actifs investit dans son avenir.
Éléments clés à retenir :
- L’hydrogène peut jouer un rôle clé dans la course mondiale vers un monde carboneutre en s’attaquant aux émissions difficiles à réduire dans les secteurs industriels et de l’énergie, des transports et des bâtiments. Nous explorons l’histoire de l’hydrogène, les différentes méthodes de production ainsi que les défis et les occasions à venir.
- Alors que le Canada se positionne comme un leader mondial de l’hydrogène, nous mettons en évidence les secteurs qui profiteront le plus des développements qui y sont liés et donnons des exemples de sociétés canadiennes qui mènent la charge.
- En tant que gestionnaire de placements, nous considérons l’hydrogène comme une occasion de faire progresser la transition énergétique et de soutenir les producteurs d’énergie actuels dans leur adaptation en vue d’atteindre la carboneutralité.
Saviez-vous que le Canada est l’un des 10 principaux producteurs d’hydrogène au monde5? C’est l’une des raisons pour lesquelles l’hydrogène jouera un rôle déterminant à mesure que le pays progressera vers ses cibles de carboneutralité. Si l’on fait bien les choses, le Canada pourrait combler jusqu’à 30 % de ses besoins énergétiques au moyen de l’hydrogène et remplacer jusqu’à 50 % de sa consommation actuelle de gaz naturel. Ce faisant, le pays pourrait générer des revenus directs de plus de 50 G$, tout en créant environ 350 000 emplois et en réduisant ses émissions annuelles d’une quantité pouvant atteindre 190 mégatonnes d’équivalent CO20.
En pratique, cela signifie que vos déplacements quotidiens pourraient se faire à l’intérieur d’un autobus qui carbure à l’hydrogène et qui émet de l’eau plutôt que du dioxyde de carbone, et que votre générateur d’air chaud à gaz naturel pourrait fonctionner en partie à l’hydrogène, ce qui réduirait les émissions de votre ménage. L’hydrogène remplacerait les combustibles fossiles pour les utilisations industrielles comme la production d’acier et de ciment. Il pourrait aussi combler les lacunes du réseau électrique lorsque les énergies renouvelables comme l’énergie solaire et éolienne connaissent des périodes de faible production.
En tant que gestionnaire de placements, nous considérons l’hydrogène comme une occasion de faire progresser la transition énergétique et de soutenir les producteurs d’énergie actuels dans leur adaptation en vue d’atteindre la carboneutralité.
Dans le présent article, nous explorons l’hydrogène et son rôle dans le parcours vers un monde carboneutre, la transition énergétique et les avantages de l’hydrogène comme occasion de placement.
- Pourquoi utiliser l’hydrogène? De quoi s’agit-il?
- À quoi sert-il?
- Comment peut-il aider les secteurs à fortes émissions à réduire celles-ci?
- Quels sont les défis liés à l’adoption de l’hydrogène comme énergie propre?
- Quelles entreprises innovent dans le domaine de l’hydrogène au Canada?
- Comment BMO Gestion mondiale d’actifs tient-elle compte de l’hydrogène dans ses placements?
Pourquoi utiliser l’hydrogène?
La crise climatique exige une transition énergétique – un passage des solutions de rechange à faibles émissions ou à zéro émission et à des activités axées sur les combustibles fossiles qui intègrent des technologies de réduction des émissions, comme le captage et le stockage du carbone. Le secteur de l’énergie, qui est responsable d’environ 75 % des émissions mondiales chaque année1, doit investir massivement dans des technologies à faibles émissions et à zéro émission pour effectuer cette transition. L’hydrogène est une source d’énergie propre dynamique qui peut jouer un rôle important dans cette transition, en particulier si l’on tient compte des impératifs de l’électrification et du transport.
Qu’est-ce que l’hydrogène?
Les gens utilisent l’hydrogène depuis les années 1800 à différentes fins, comme la production d’ammoniac, le remplissage du zeppelin Hindenburg ou l’alimentation des missions spatiales2. Le monde utilise actuellement une quantité considérable d’hydrogène (principalement de l’hydrogène gris à fortes émissions). La production mondiale d’hydrogène émet environ 830 mégatonnes de CO2 par année3. En comparaison, les émissions totales de CO2 au Canada en 2020 étaient de 672 mégatonnes4.
L’hydrogène est l’élément le plus léger et le plus abondant du tableau périodique. Il s’agit d’un vecteur d’énergie souple qui peut être stocké sous forme de gaz comprimé ou de liquide superréfrigéré, ou dans des supports de stockage physiques comme le graphène ou des nanotubes de carbone. Il peut être brûlé comme le gaz naturel pour produire de la chaleur ou utilisé dans une pile à combustible pour produire de l’électricité.
Étant donné qu’il s’agit d’une molécule légère, il est trop réactif pour être trouvé sous sa forme pure dans notre environnement (sauf sous terre), et doit donc d’abord être raffiné. Il existe une multitude de façons d’extraire l’hydrogène, comme la fermentation biologique de matières organiques comme la biomasse, l’électrolyse par injection d’eau dans un électrolyseur ou le traitement thermique au moyen du gaz naturel, connu sous le nom de reformage du méthane à la vapeur.
L’industrie de l’hydrogène utilise des couleurs pour classer les différentes façons dont l’hydrogène est extrait et les émissions qui en découlent. Par exemple, l’hydrogène vert ne produit aucune émission et l’hydrogène brun ou noir produit le niveau d’émissions le plus élevé. Ces standards sont également utiles pour évaluer l’incidence que peuvent avoir les placements liés à l’hydrogène sur les émissions.
Quel est l’avenir de l’hydrogène?
L’hydrogène peut jouer un rôle important dans un monde carboneutre5, en particulier dans les secteurs dont les émissions sont difficiles à réduire, comme le transport routier, l’agriculture, l’industrie, l’aviation, les services d’expédition et le chauffage. Selon l’Agence internationale de l’énergie, le monde devra produire six fois plus d’hydrogène en 2050 qu’en 2020, l’hydrogène à faibles émissions de carbone passant d’une part de production de 10 % à plus de 98 %. Environ les deux cinquièmes de l’hydrogène à faibles émissions de carbone proviendront des combustibles fossiles (hydrogène bleu), le reste provenant de l’électrolyse (hydrogène vert, jaune et rose)6. La mise à l’échelle de la production nécessitera des investissements dans de l’hydrogène à faibles émissions ou à zéro émission. L’infrastructure liée à l’hydrogène nécessitera également des investissements importants, compte tenu du manque actuel de pipelines et de pétroliers capables de transporter de grandes quantités d’hydrogène ou d’ammoniac (qui est composé à environ 18 % d’hydrogène).
Les secteurs qui ont le plus à gagner de l’utilisation à grande échelle de l’hydrogène à faibles émissions ou à zéro émission sont les suivants :
- L’électricité. L’hydrogène peut produire de l’électricité de manière à réduire efficacement les émissions. Les centrales alimentées au gaz naturel pourraient être modernisées pour être alimentées conjointement avec de l’hydrogène. Les régions éloignées qui ont besoin d’électricité, comme les mines et les collectivités isolées, pourraient compter sur l’hydrogène comme source d’énergie lorsque l’énergie solaire, l’énergie éolienne ou d’autres énergies renouvelables ne sont pas disponibles. Les piles à combustible peuvent être utilisées pour convertir l’hydrogène en électricité, avec uniquement de l’eau comme sous-produit. L’hydrogène offre également un moyen fiable de stocker de l’électricité produite par des énergies renouvelables exploitées de manière imprévisible, comme les éoliennes.
- Le transport routier. L’hydrogène peut être stocké à la pompe, tout comme le carburant, puis utilisé pour remplir les réservoirs des véhicules. Les piles à combustible sont ensuite utilisées pour séparer les électrons positifs et négatifs de l’hydrogène, créant ainsi de l’électricité. Les véhicules électriques à piles à combustible alimentées à l’hydrogène ont le potentiel d’offrir une solution de rechange viable aux véhicules électriques traditionnels, surtout pour les camions lourds qui ont besoin de plus d’énergie à long terme que ce que les batteries peuvent offrir.
- Le secteur industriel. Le secteur industriel, qui fournit les matières premières utilisées dans les produits finis, devrait produire la plus grande demande d’hydrogène d’ici 2050. La création de ces matières premières nécessite habituellement de grandes quantités de chaleur, ce qui entraîne une consommation considérable d’énergie et la combustion de combustibles fossiles. De nos jours, les utilisations les plus courantes de l’hydrogène, sous forme mixte et pure, sont le raffinage du pétrole, la production d’ammoniac, la production de méthanol et la production d’acier7. Le remplacement de l’hydrogène gris par de l’hydrogène à émissions nulles ou faibles aidera ces secteurs à réduire leurs émissions. Pour un monde carboneutre, la réduction des émissions dans le secteur industriel nécessitera la mise à niveau à grande échelle des centrales, y compris la conversion des brûleurs, des appareils de chauffage et des chaudières pour qu’ils puissent être alimentés à l’hydrogène ou alimentés conjointement avec celui-ci. Le même concept s’applique aux immeubles résidentiels et commerciaux, où les pompes à chaleur peuvent être converties pour être alimentées à l’hydrogène. Les industries qui dépendent du gaz naturel peuvent réduire leurs émissions en utilisant du gaz mélangé à de l’hydrogène dans les réseaux de gaz.
Quelle est la situation au Canada?
Le Canada est dans une position unique pour devenir l’un des trois principaux pays producteurs d’hydrogène d’ici 20500. Le pays est déjà reconnu pour ses sociétés de pointe du secteur de l’hydrogène et des piles à combustible. Avec l’évolution de la stratégie du pays en matière d’hydrogène, de nouvelles occasions se présenteront pour le secteur privé canadien. Voici quelques exemples intéressants d’entreprises qui produisent de l’hydrogène au Canada ou qui investissent dans des solutions liées à l’hydrogène :
- Air Products (APD) – Gaz industriels. Cette entreprise domiciliée aux États-Unis, qui exerce des activités de production d’hydrogène dans l’Ouest du Canada, est l’un des plus importants producteurs d’hydrogène à l’heure actuelle. Elle développe un pipeline de plus de 10 milliards de dollars de projets d’hydrogène vert et bleu.
- Brookfield Renewable (BEP) – Producteur indépendant d’énergie renouvelable. Cette entreprise investit dans la production d’hydrogène vert pour le stockage d’énergie afin de fournir de l’électricité en tout temps.
- Enbridge (ENB) – Pipelines. Enbridge investit des milliards de dollars dans la chaîne de valeur de l’hydrogène et teste des mélanges contenant jusqu’à 15 % d’hydrogène dans son alimentation au gaz naturel afin de réduire ses émissions. Elle évalue également ses options pour exporter de l’hydrogène et de l’ammoniac depuis son terminal d’Ingleside, sur la côte du Golfe aux États-Unis.
- Northland Power (NPI) – Producteur d’électricité indépendant. Cette entreprise a annoncé son intention d’investir dans l’hydrogène vert afin d’être en mesure de fournir de l’électricité en tout temps.
- Brookfield Infrastructure (BIP) – Infrastructure. Cette entreprise cherche à investir dans une installation d’exportation d’hydrogène située dans un terminal réglementé par l’Australie.
- TC Énergie (TRP) – Pipelines. Cette entreprise développe des centres d’hydrogène vert et bleu dans le cadre de partenariats à l’échelle de l’Amérique du Nord. Ses investissements se chiffrent en milliards de dollars et ont le potentiel de croître.
Risques et défis
Bien que l’avenir de l’hydrogène soit prometteur, la mise en œuvre à l’échelle mondiale nécessitera de surmonter les complexités de la chaîne d’approvisionnement, de gérer l’introduction de nouvelles normes de sécurité et d’obtenir l’acceptation sociale. Les obstacles les plus importants seront probablement les coûts et le transport. L’hydrogène à faibles émissions est coûteux à produire, et la logistique de son transport par pipelines est complexe, car les infrastructures existantes ne peuvent pas être utilisées sans d’importantes mises à niveau. L’utilisation de l’hydrogène dans les appareils de consommation existants peut également représenter un défi, car il brûle très rapidement par rapport au gaz naturel et il peut causer des explosions.
- Les coûts. L’hydrogène à base de combustibles fossiles peut être produit à moindre coût que l’hydrogène à faibles émissions ou à émissions nulles, compte tenu de l’abondance de charbon et de gaz naturel à faible coût dans certaines régions. Selon la Commission européenne, le prix de l’hydrogène vert par kilogramme est généralement de 2 à 3 fois plus élevé que celui de l’hydrogène gris8. La dynamique du marché de l’hydrogène vert dépendra de la vitesse de l’électrification des services et variera en fonction de l’emplacement. Les énergies renouvelables joueront un rôle important dans la transition vers un monde carboneutre et, parallèlement à l’accélération du développement d’infrastructures renouvelables, nous aurons l’occasion de détourner d’importantes quantités d’énergie propre vers la production d’hydrogène vert. L’essor de l’hydrogène à faibles émissions, comme l’hydrogène bleu, pourrait permettre à un marché mondial florissant de prendre racine à mesure que l’électricité renouvelable devient plus abondante et plus concurrentielle par rapport à l’électricité produite à partir de combustibles fossiles.
- Les transports. L’acheminement de l’hydrogène des sites de production aux clients présente ses propres défis. À mesure que le marché de l’hydrogène croîtra, son transport devra être à faible coût et ne pas perturber les infrastructures existantes pour les produits de base comme le gaz naturel. L’hydrogène qui doit être transporté à l’étranger est habituellement converti d’abord en ammoniac, ce qui entraîne des pertes d’efficacité. Bien que certains pipelines aient commencé à ajouter jusqu’à 15 % d’hydrogène dans l’alimentation au gaz naturel, il est difficile de convertir les pipelines existants pour distribuer de l’hydrogène. L’une des méthodes économiques de distribution de l’hydrogène consiste à transporter le gaz naturel vers les marchés finaux au moyen des pipelines existants, puis à le convertir en hydrogène bleu. Le secteur des transports sera en mesure de réutiliser les stations-service existantes afin de stocker et de vendre de l’hydrogène aux consommateurs, mais il devra faire des investissements importants pour construire des réseaux de stations d’hydrogène pour les véhicules électriques à piles à combustible alimentées à l’hydrogène légers et lourds. Enfin, bien qu’il soit possible d’exporter de l’hydrogène par bateau, il pourrait être nécessaire d’utiliser le processus de conversion vers l’ammoniac, puis de le retourner à l’hydrogène, ce qui réduira son poids, mais engendrera certaines inefficacités en raison de la perte d’énergie.
Investir dans l’avenir de l’hydrogène
BMO Gestion mondiale d’actifs est signataire de l’initiative Net Zero Asset Managers9 et vise à atteindre la carboneutralité dans tous ses actifs sous gestion d’ici 2050. Nos placements comprennent des entreprises qui développent des technologies visant à réduire leurs émissions de carbone, à créer des solutions de rechange à faibles émissions de carbone, à réduire leur incidence sur l’environnement et à augmenter leur contribution à l’atténuation des changements climatiques.
Nous croyons que les entreprises qui investissent aujourd’hui dans des solutions seront les prochains leaders de la transition énergétique. Nous collaborons avec des entreprises qui investissent dans des technologies destinées à relever les défis en lien avec l’hydrogène, y compris des producteurs indépendants d’énergie renouvelable, des sociétés liées aux pipelines et aux activités intermédiaires, des sociétés de gaz industriel et des sociétés d’énergie traditionnelle. Les grands émetteurs d’aujourd’hui doivent faire partie de la solution. Nous croyons que l’hydrogène est une occasion pour bon nombre d’entre eux de devenir des fournisseurs d’énergie propre à l’avenir.
Fonds de BMO qui investissent dans des entreprises canadiennes innovantes et de premier ordre dans le secteur de l’hydrogène :
Sources
- https://www.rncan.gc.ca/sites/nrcan/files/environment/hydrogen/NRCan_Hydrogen%20Strategy%20for%20Canada_Final%20MINO%20edits%20Dec%2016%20French_clean_lowaccessible.pdf
- https://www.climatewatchdata.org/ghg-emissions?breakBy=sector&end_year=2019&start_year=1990
- https://www.power-technology.com/comment/hydrogen-timeline/
- https://www.carbonbrief.org/in-depth-qa-does-the-world-need-hydrogen-to-solve-climate-change/
- https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/indicateurs-environnementaux/emissions-gaz-effet-serre.html
- https://canada-next-best-place-to-home.ft.com/hydrogen-the-key-to-canadas-energy-transition
- https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050
- https://iea.blob.core.windows.net/assets/9e3a3493-b9a6-4b7d-b499-7ca48e357561/The_Future_of_Hydrogen.pdf
- https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/news-insights/latest-news-headlines/experts-explain-why-green-hydrogen-costs-have-fallen-and-will-keep-falling-63037203
- https://www.netzeroassetmanagers.org/
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