Que ce soit pour le stockage saisonnier de l'énergie ou pour la promesse d'une aviation zéro émission, l'hydrogène est depuis longtemps considéré comme une voie technologique incontournable vers la neutralité carbone. Parallèlement, l'hydrogène est déjà une matière première essentielle pour l'industrie chimique, qui est actuellement le plus gros consommateur d'hydrogène en Allemagne. En 2021, les usines chimiques allemandes ont consommé 1,1 million de tonnes d'hydrogène, soit l'équivalent de 37 térawattheures d'énergie et environ les deux tiers de l'hydrogène consommé en Allemagne.

D'après une étude du Groupe de travail allemand sur l'hydrogène, la demande en hydrogène dans l'industrie chimique pourrait dépasser 220 TWh avant que l'objectif de neutralité carbone ne soit atteint en 2045. L'équipe de recherche, composée d'experts de la Société allemande de génie chimique et de biotechnologie (DECHEMA) et de l'Académie nationale des sciences et de l'ingénierie (acatech), a été chargée d'élaborer une feuille de route pour la construction d'une économie de l'hydrogène. L'objectif est de permettre aux acteurs économiques, administratifs et politiques de comprendre ensemble les perspectives d'avenir de cette économie et les étapes nécessaires à sa mise en place. Le projet a bénéficié d'une subvention de 4,25 millions d'euros du budget du ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche et du ministère fédéral allemand de l'Économie et de l'Action climatique. L'un des secteurs couverts par le projet est l'industrie chimique (hors raffineries), qui émet environ 112 tonnes d'équivalent CO2 par an. Cela représente environ 15 % des émissions totales de l'Allemagne, alors que ce secteur ne représente qu'environ 7 % de la consommation énergétique totale.

Le décalage apparent entre la consommation d'énergie et les émissions du secteur chimique s'explique par l'utilisation de combustibles fossiles comme matière première. L'industrie chimique utilise non seulement le charbon, le pétrole et le gaz naturel comme sources d'énergie, mais elle décompose également ces ressources en éléments, principalement du carbone et de l'hydrogène, afin de les recombiner pour produire des produits chimiques. C'est ainsi que l'industrie produit des matières premières telles que l'ammoniac et le méthanol, qui sont ensuite transformées en plastiques et résines synthétiques, engrais et peintures, produits d'hygiène personnelle, produits de nettoyage et produits pharmaceutiques. Tous ces produits contiennent des combustibles fossiles, et certains en sont même entièrement composés. La combustion ou la consommation de ces combustibles représente la moitié des émissions de gaz à effet de serre de l'industrie, l'autre moitié provenant du processus de conversion.

L'hydrogène vert est la clé d'une industrie chimique durable

Par conséquent, même si l'énergie de l'industrie chimique provenait entièrement de sources durables, elle ne réduirait ses émissions que de moitié. L'industrie chimique pourrait réduire ses émissions de plus de moitié en remplaçant l'hydrogène fossile (gris) par de l'hydrogène durable (vert). À ce jour, l'hydrogène est produit presque exclusivement à partir de combustibles fossiles. L'Allemagne, qui tire environ 5 % de son hydrogène de sources renouvelables, est un chef de file international. D'ici 2045/2050, la demande allemande en hydrogène sera multipliée par plus de six, dépassant les 220 TWh. La demande de pointe pourrait atteindre 283 TWh, soit 7,5 fois la consommation actuelle.