May 4, 2023

[Synthesis] The Hydrogen Series : Part 1

Thomas Boigontier

[Synthesis] The Hydrogen Series : Part 1

Hydrogen will be key to reaching carbon neutrality in 2050. However, although its use does not directly generate GHG emissions, its production is currently very carbon intensive and should be first considered as a challenge before being considered as a solution for the climate. It is thus urgent to switch to low-carbon technologies to decarbonise the current production and to allow the emergence of new end-uses.

In this report, the broad variety of hydrogen production routes and technologies is explored, comparing their characteristics, maturity level, efficiency and GHG emissions. From electrolytic technologies powered by renewables (renewable hydrogen) to pyrolytic, thermochemical with CCUS, or even biological, hydrogen production technologies show many different advantages that could make them competitive with current fossil-fuel based ones. Are their GHG emissions low enough to qualify as low-carbon technologies? Are they mature enough for industrial operation? And consequently, are these likely to constitute a significant share of the production in Europe by 2030?

L'hydrogène sera essentiel pour atteindre la neutralité carbone en 2050. Cependant, bien que son utilisation ne génère pas directement d'émissions de gaz à effet de serre, sa production est actuellement très émissive. L’hydrogène doit donc d’abord être considéré comme un problème avant d'être envisagé comme une solution pour lutter contre le changement climatique. Il est donc urgent de passer à des technologies de production bas-carbone pour décarboner la production actuelle et permettre l'émergence de nouveaux usages.

Dans ce rapport, la grande variété des voies de production d'hydrogène (et non pas de couleurs) et les technologies associées est explorée, en comparant leurs caractéristiques, leur niveau de maturité, leur efficacité et leurs émissions de gaz à effet de serre. Qu'elles soient électrolytiques et alimentées par de l’électricité renouvelable (hydrogène renouvelable), photolytiques, thermochimiques couplées avec du CCUS ou même biologiques, les technologies de production d'hydrogène présentent de nombreux avantages qui pourraient les rendre compétitives par rapport aux technologies actuelles basées sur les énergies fossiles. Mais leurs émissions de gaz à effet de serre sont-elles suffisamment faibles pour être considérées comme des technologies bas-carbone ? Ou même suffisamment matures pour être exploitées industriellement ? Et par conséquent, sont-elles susceptibles de constituer une part significative de la production en Europe d'ici 2030 ?

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