Hydrogène et électrocarburants - Écotech Québec

Hydrogène et électrocarburants

L’hydrogène en bref

L’hydrogène (H2) est un combustible qui se présente sous la forme d’un gaz léger, incolore et inodore.

Son utilisation est polyvalente. En effet, il peut être utilisé dans un large éventail d’applications allant du transport et de la production industrielle jusqu’au chauffage et à l’éclairage de bâtiments.

Lors de sa combustion, l’hydrogène ne génère que de l’eau pure, ce qui en fait une solution des plus intéressantes pour remplacer les combustibles fossiles, reconnus comme étant de grands émetteurs de gaz à effet de serre.


L’hydrogène est surtout utilisé dans le transport sur de longues distances, les processus industriels à haute température, la sidérurgie et la chimie verte. Il présente un grand intérêt, dans le cadre de la transition énergétique, lorsqu’il est produit à partir de sources d’énergie renouvelables ou faibles en carbone comme l’énergie hydroélectrique, éolienne ou solaire.

La production d’hydrogène vert demande de nombreuses réactions successives ayant toutes un impact sur le rendement final de la production en hydrogène ou en biocarburant. Par exemple, lors de l’injection dans le réseau de distribution de gaz naturel, la perte d’énergie s’élève à 50 % par rapport à l’énergie disponible avant sa fabrication. Dans le cas de certains électrocarburants, les pertes énergétiques peuvent même aller jusqu’à 90 %1.

L’hydrogène doit donc être utilisé pour des applications bien précises, notamment celles qui ne peuvent être électrifiées, afin de mettre en valeur ses multiples avantages.




À noter

L’hydrogène est un vecteur énergétique produit à partir d’une source d’énergie, et non une source d’énergie en soi.


Types et bénéfices d’hydrogène et d’électrocarburants

Les modes de production de l’hydrogène

Face à l’impératif de réduire les émissions de CO2, le vaporeformage du méthane, procédé dominant de production d’hydrogène, doit être remplacé. Trois alternatives sont explorées :

  • L’électrolyse;
  • La biomasse;
  • La thermochimie.

Il existe trois types d’hydrogène :

Hydrogène naturel extrait par forage

Hydrogène produit à partir d’électricité (hydrolyse)

Hydrogène produit à partir d’hydrocarbures

Avantages


+ Importante densité massique d’énergie

+ Faibles émissions de GES à la combustion

+ L’hydrogène peut être utilisé dans diverses applications industrielles comme la chimie (synthèse d’ammoniac, production de méthanol), la  métallurgie (travail des métaux, acier au carbone) et l’électronique (fabrication de semi-conducteurs)2.

+ L’hydrogène peut remplacer les combustibles fossiles et ainsi réduire considérablement les émissions de CO2.

+ L’hydrogène et les électrocarburants offrent une belle occasion de réduire l’importation et l’utilisation d’énergies fossiles, ce qui pourrait améliorer le bilan économique du Québec. En effet, les importations de pétrole brut (des États-Unis et de l’Ouest canadien) au Québec, en 2022, ont totalisé 52 millions de barils3.

Inconvénients


– Densité volumique faible

– La production d’hydrogène requiert beaucoup d’énergie, électrique ou fossile, ce qui occasionne des pertes d’énergie importantes.

– Les rendements de production de l’hydrogène vert par électrolyse varient de 80 % à 85 %. Des pertes énergétiques sont aussi associées au stockage et au transport4.

– Coûts élevés : La production d’hydrogène à partir d’énergies renouvelables est dispendieuse : l’hydrogène vert coûte de 2 à 6 fois plus cher à produire que l’hydrogène gris.

– Marché du carbone : Le prix du carbone sur le marché québécois n’est, pour le moment, pas assez élevé pour que les investissements en matière de production d’hydrogène vert soient rentables par rapport à l’hydrogène gris.

– Chaîne d’approvisionnement : L’infrastructure de production et de distribution de l’hydrogène est encore en développement. Cela peut limiter la disponibilité et l’adoption de l’hydrogène dans certaines régions du Québec.

– Les véhicules de transport à l’hydrogène sont encore peu répandus sur le marché.

Classification et « couleurs » d’hydrogène

L’hydrogène est souvent classé par couleur selon sa méthode de production et son impact environnemental.


Blanc
Forage

Forme naturelle et pure de l’hydrogène, ou coproduit à partir de procédés industriels (environ 15 % de la production mondiale).


Vert
Électrolyse de l’eau par l’entremise d’énergies renouvelables		Produit au moyen de sources d’énergie renouvelables (hydroélectricité, éolienne, solaire), l’hydrogène produit par l’électrolyse de l’eau repose sur trois technologies qui ne génèrent pas de GES :

– les cellules d’électrolyseur alcalin (AEC);
– les membranes à échange de protons (PEM);
– les cellules d’électrolyseur à oxyde solide (SOEC)5.

L’hydrogène « vert » désigne également l’hydrogène produit à partir de biogaz, de biométhane ou de déchets. Moins courantes que l’électrolyse de l’eau, ces méthodes produisent également peu ou pas d’émissions. Elles représentent environ 0,1 % de la production mondiale d’hydrogène.

Jaune
Électricité

Produit à partir de diverses sources d’énergie électriques (renouvelables, nucléaires, fossiles, etc.), cet hydrogène est peu répandu et représente moins de 0,1 % de la production mondiale6.


Rouge, rose et violet
Énergie nucléaire thermique

Produit en utilisant l’énergie nucléaire thermique, cet hydrogène représente moins de 0,01 % de la production mondiale.  

Rouge : Fractionnement catalytique de l’eau à haute température. 

Rose : Électrolyse de l’eau. 

Violet : Électrolyse combinée à la thermolyse.

Turquoise
Méthane

Hydrogène produit par pyrolyse du méthane à plus de 1 000 °C. Le produit secondaire de la réaction, le noir de carbone, permet d’éliminer le carbone sous une forme solide plutôt que gazeuse. Ce procédé de production est peu répandu et ne représente que 0,7 % de la production mondiale.

Bleu
Gaz naturel

Cet hydrogène est produit à partir de ressources fossiles, notamment le gaz naturel. Le CO2 émis lors du vaporeformage est capté et stocké, évitant ainsi qu’il ne soit libéré dans l’atmosphère. Seulement 0,6 % de la production mondiale comprend une technique de capture du CO2.

Gris
Gaz naturel

Cet hydrogène est produit à partir de ressources fossiles, notamment le gaz naturel. Le CO2 émis lors du vaporeformage est libéré dans l’atmosphère, contribuant ainsi aux émissions de gaz à effet de serre (GES). Il représente environ 62 % de l’hydrogène produit mondialement.

Brun
Pétrole

Produit par la gazéification de charbon fossile, cet hydrogène libère de grandes quantités de CO et de CO2 lors de sa production. Cette méthode représente environ 21,5 % de la production mondiale d’hydrogène.

Noir
Charbon

Produit par la gazéification de charbon fossile, cet hydrogène libère une grande quantité de CO et de CO2 lors de sa production. Cette méthode n’est donc pas considérée comme durable ni respectueuse de l’environnement. Elle représente environ 21,5 % de la production mondiale d’hydrogène.


Une filière qui se développe rapidement

Selon le scénario Net Zero Emission de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), l’intensité moyenne des émissions liées à la production d’hydrogène pourrait être réduite de 50 % entre 2022 et 2030.

Cependant, sachant que la demande en hydrogène pourrait augmenter de 6 % annuellement pour atteindre 150 Mt en 2030, les émissions de GES pourraient représenter 1 000 Mt de CO2 en 20307.




L’hydrogène vert pourrait jouer un rôle clé dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) et dans la transition vers une économie plus durable et à faible empreinte carbone.

En effet, l’électrification des procédés de fabrication est en évolution8,9,10 et pourrait remplacer certains procédés polluants qui émettent des GES et utilisent des quantités importantes d’agents chimiques.

Les électrocarburants

Les électrocarburants, également appelés carburants synthétiques, carburants Power-to-X (PtX) ou e-carburants (e-fuels), sont des carburants liquides et gazeux produits à partir d’hydrogène vert, de dioxyde de carbone (CO), de gaz carbonique (CO2) ou d’azote (N2)11.

NomDescriptionProcédé de productionUtilisationAdaptabilité aux infrastructures existantes
Électrocarburants  «paraffiniques» 
E-essence ▪ E-diesel ▪ E-kérosène
Carburants de substitution aux produits pétroliers
Technologie Power-to-Liquids 
1re étape : Production de gaz de  synthèse grâce à l’une des réactions  suivantes : 
▪ Conversion inverse de l’eau et du  gaz (RWGS), ▪ Co-électrolyse haute température de l’eau et du CO2 

2e étape : Le gaz de synthèse, combiné  à l’hydrogène vert, réagit selon la  réaction de Fischer-Tropsch pour  produire du e-pétrole (pétrole de synthèse ou e-crude), qui sera ensuite  raffiné en e-essence, e-diesel, e-kérosène et autres dérivés12,13.		Dans le  
transport		Compatibles avec  
toutes les  
infrastructures  
aériennes, routières et navales existantes  
(moteurs à  
combustion, stockage  et transport).

E-méthane		Carburant de  
substitution au gaz  
naturel
La méthanation du CO2 et de l’H2 vert permet d’obtenir du e-méthane gazeux qu’il est possible de liquéfier14.Dans le  
transport  
routier et  
maritime,  
ainsi que  
dans le  
chauffage  
et la  
production d’électricité.
Substitut au gaz  
naturel liquéfié (GNL)  sans adaptation des  infrastructures  
existantes (stockage et transport).
E-méthanolCarburant de  
substitution aux  
carburants marins  
conventionnels		La méthanolation du CO2 et de l’H2 vert  permet d’obtenir du e-méthanol15.  

Possibilité de transformer le  
e-méthanol en électrocarburants  paraffiniques grâce à des procédés de raffinage et de conversion.		Dans  
l’industrie  
chimique 
ainsi que  
dans le  
transport  
maritime et  automobile.		Compatible avec les  infrastructures  
existantes (transport  et stockage).
E-ammoniacFertilisant agricole,  
vecteur énergétique,  carburant à faible  
impact  
environnemental		Le procédé de Haber-Bosch, une hydrogénation catalytique de N2 et de H2 vert, permet d’obtenir du NH3 gazeux qu’il est possible de liquéfier par la suite16.Dans  
l’industrie chimique, les applications industrielles et le  
transport  
maritime.
Compatible avec les  infrastructures  
existantes pour  
l’ammoniac et pour le gaz naturel (transport  et stockage).

Stockage de l’hydrogène

L’hydrogène peut être stocké sous forme liquide, solide ou gazeuse en fonction de l’utilisation prévue.

  • Le stockage de l’hydrogène est une solution prometteuse pour le stockage de l’énergie à grande échelle et pour les véhicules électriques. Par rapport aux technologies actuelles de stockage électrique comme les batteries, l’hydrogène est un gaz peu dense, même si, en termes de masse, 1 kg d’hydrogène libère 2,2 fois plus d’énergie que le gaz naturel et 3 fois plus que l’essence17. En ce qui concerne le volume, 1 m3 d’hydrogène correspond à 4 m3 de gaz naturel18.
  • La forme gazeuse pressurisée (700 bar) est la plus couramment utilisée pour stocker l’hydrogène, qui est essentiellement utilisé pour le transport et l’électrification des procédés. Il doit être comprimé à très haute pression afin d’atteindre une densité énergétique volumique suffisamment élevée, ce qui nécessite une grande quantité d’énergie. De plus, l’hydrogène doit être refroidi par un échangeur de chaleur durant la compression pour éviter de surchauffer puisque, plus la pression augmente, plus la température augmente.
  • L’hydrogène stocké à l’état liquide est utilisé comme carburant aérospatial et pour la recherche. Il demande énormément d’énergie et doit être maintenu à une température de -253 °C, ce qui est dispendieux. On peut également stocker l’hydrogène sous forme solide à basse pression grâce à l’utilisation de matériaux pouvant adsorber l’hydrogène comme les hydrures métalliques 19. Une autre application du stockage de l’hydrogène consiste à convertir le surplus d’électricité renouvelable en hydrogène, puis l’hydrogène en gaz naturel « vert ». 


La biomasse : une opportunité pour la production d’électrocarburants au Québec

On estime à 19,2 millions de tonnes métriques sèches (TMA) la quantité de biomasse (forestière, agricole et issue des matières résiduelles) disponible annuellement au Québec, ce qui correspond à un potentiel de production d’hydrogène vert maximal de plus de 730 000 t/an20. L’hydrogène vert sert de matière première dans la production de carburants synthétiques carboneutres pour le transport aérien et maritime.

Innovation dans le domaine de l’hydrogène

L’innovation technologique dans le domaine de l’hydrogène est en plein essor, offrant des  opportunités pour améliorer l’efficacité, la sécurité et la rentabilité de la production, du stockage, de la distribution et de l’utilisation de l’hydrogène.

Des progrès technologiques dans les électrolyseurs (matériaux et catalyseurs) ont permis de réduire les coûts, d’améliorer l’efficacité et d’augmenter la capacité de production de l’hydrogène. Les innovations dans le stockage permettent notamment d’augmenter efficacement les capacités de stockage et de faciliter l’intégration dans le réseau énergétique ainsi que dans les réseaux intelligents, les véhicules électriques et les systèmes de chauffage.

Au niveau du transport, les pipelines d’hydrogène, les navires transportant de l’hydrogène liquéfié et les vecteurs d’hydrogène solide ou liquide contribuent à rendre le transport de l’hydrogène plus viable et économiquement attrayant.

Les piles à combustible ont également vu leur efficacité, leur durabilité et leur adaptabilité s’améliorer. On observe d’ailleurs une tendance croissante vers l’exploration de nouveaux procédés de production d’hydrogène provenant de sources renouvelables comme l’hydrogénation de la biomasse. 

L’hydrogène dans le monde

  • La production actuelle d’hydrogène vert et bleu mondiale est faible, avec seulement 2 Mt, bien que la capacité mondiale projetée soit de 62 Mt.
  • Les Pays-Bas, le Canada, les États-Unis et la France figurent parmi les principaux producteurs21.
  • Les mesures actuelles semblent insuffisantes pour atteindre les objectifs de carboneutralité en 2050, qui nécessiteraient plus de 100 Mt de H2 vert22.

Mix mondial de production d’hydrogène, 2021

Note : CCUS = capture, stockage et utilisation du carbone.
Source : Global Hydrogen Review 2022, AIE septembre 2022

L’hydrogène au Canada

  • Le Canada produit environ 3 Mt d’hydrogène par an, principalement à partir de gaz naturel, qui est utilisé surtout pour le raffinage des produits pétroliers et des procédés chimiques23.
  • Près de 60 % de l’électricité canadienne est renouvelable, ce qui offre un potentiel important pour la production d’hydrogène vert24.
  • Le Canada possède aussi le plus grand réseau mondial de transport d’hydrogène par pipeline et a créé plus de 1 600 emplois dans l’industrie de l’hydrogène.
  • Projets d’envergure au Canada :
    • Merritt (Colombie-Britannique) : Production de e-carburants (e-essence, e-diesel, e-kérosène). Capacité de 100 millions de litres par an. Carbon Engineering est responsable des installations.
    • Port Hawkesbury (Nouvelle-Écosse) : Production d’hydrogène et d’ammoniac par électrolyse. Capacité de 2 GW. L’entreprise américaine Buckeye Partners est responsable des installations.
  • Le Canada se classe parmi les principaux producteurs mondiaux de platine, un métal clé utilisé dans les procédés de fabrication et de stockage de l’hydrogène.

L’hydrogène au Québec



Le Québec possède une expertise reconnue sur toute la chaîne de valeur de l’hydrogène issu de ressources renouvelables grâce aux instituts universitaires qui y sont dédiés et à la formation de regroupements dans le réseau de l’enseignement supérieur, notamment l’Institut de recherche sur l’hydrogène (IRH) et le Regroupement québécois sur l’énergie intelligente (RQEI). Ces derniers mènent de nombreuses activités de recherche et développement qui couvrent l’ensemble de la chaîne de valeur de l’hydrogène renouvelable : production, stockage, distribution ainsi que substitution des catalyseurs rares (tels que l’iridium ou le platine), qui sont chers et difficiles à obtenir. 


À noter

Au Québec, c’est le secteur des transports qui générait le plus d’émissions de GES (42,8 %) en 2021, suivi par le secteur de l’industrie (30,6 %)25. Le Québec s’est fixé, par l’entremise de la Stratégie québécoise sur l’hydrogène vert et les bioénergies, les objectifs suivants : réduire de 37,5 % ses émissions de GES sous le niveau de 1990 d’ici 2030, réduire de 40 % sa consommation de produits pétroliers par rapport à 2013 d’ici 2030 et atteindre la carboneutralité à l’horizon de 205026.

42.8 %
des émissions de GES du Québec étaient générées par le secteur des transports en 2021.
30.6 %
des émissions de GES du Québec étaient générées par le secteur de l'industrie en 2021.
99 %
part des ressources renouvelables dans le mélange énergétique électrique québécois
10 kt
production d'hydrogène vert au Québec, soit 0,1 % du marché mondial.

Cas d’application innovants au Québec

Électrolyseur PEM de Bécancour, Air Liquide

Production d’hydrogène vert par électrolyse (technologie PEM). C’est l’un des plus grands électrolyseurs au monde, avec une capacité de 20 MW.

En savoir plus

Construction d’une usine d’ammoniac vert à Baie-Comeau, Hy2Gen

Hy2Gen souhaite développer un projet de production d’hydrogène vert et d’e-ammoniac à Baie-Comeau d’ici 2029.

En savoir plus

Usine de production d'hydrogène vert à Shawinigan, TES Canada

TES Canada développe un projet de production d’hydrogène vert en Mauricie contribuant à la décarbonation du Québec.

En savoir plus

Occasions d’affaires au Québec

Les secteurs à forte consommation d’énergie comme le transport lourd (avions, trains, camions), qui représente 13 % des émissions mondiales de GES, et l’industrie lourde (métallurgie, sidérurgie, cimenterie, pétrochimie, céramique, verre, etc.), qui compte pour 14 % des émissions mondiales de GES, sont confrontés à des défis majeurs pour réduire leur empreinte carbone.

Remplacer les procédés industriels utilisant des combustibles fossiles par des méthodes fonctionnant à l’hydrogène vert pourrait permettre de réduire considérablement les émissions de CO2 dans ces domaines. D’ailleurs, l’hydrogène est de plus en plus utilisé comme matière première ou comme vecteur énergétique dans diverses applications industrielles comme la chimie (synthèse d’ammoniac, production de méthanol), la métallurgie (travail des métaux, acier au carbone) et l’électronique (fabrication de semi-conducteurs)27.

Forces du Québec
  • Des sources d’énergie renouvelables abondantes : Au Québec, 70 % des émissions de GES proviennent de sources énergétiques issues majoritairement de sources fossiles28. Il est primordial de réduire les émissions de GES en remplaçant les sources fossiles par des alternatives telles que l’hydrogène et les bioénergies. Le Québec dispose d’une électricité d’origine hydraulique, éolienne et solaire  propre et renouvelable, à prix abordable (environ 0,05 $/kWh pour la clientèle de grande puissance29), ainsi que d’importantes réserves d’énergie issues des grands réservoirs hydroélectriques.
  • Politiques gouvernementales favorables : Le gouvernement du Québec démontre un intérêt croissant envers le déploiement de l’hydrogène vert et des bioénergies et a mis en place des politiques soutenant la recherche et les investissements dans ce domaine comme la Stratégie québécoise pour l’hydrogène vert et les bioénergies.
  • Transport et exportation : La proximité avec le fleuve Saint-Laurent, grande voie maritime, facilite le transport pour l’exportation. De nombreux ports en eaux profondes, comme ceux de Baie-Comeau, de Trois-Rivières, de Québec, de Sept-Îles, de Port-Cartier et de Montréal, permettraient d’exporter l’hydrogène produit au Québec vers l’Europe et les États-Unis en passant par les Grands Lacs.
Perspectives d’avenir de la filière
  • Création d’emplois : La transition vers l’hydrogène vert nécessite également des programmes de formation et d’éducation pour former les travailleurs selon les compétences nécessaires pour travailler dans ce domaine en pleine expansion. Des formations spécialisées axées sur le  stockage, le transport, l’opération des procédés et la maintenance, l’efficacité énergétique, les marchés de l’énergie et les réseaux seront développées et dédiées à l’hydrogène et aux électrocarburants.
  • Sécurité énergétique : L’hydrogène et les électrocarburants offrent l’opportunité de diminuer le recours à l’importation de sources d’énergie d’origine fossile et d’ainsi améliorer le bilan économique de l’État. En effet, les importations de pétrole brut au Québec, en 2022, ont totalisé 52 millions de barils30, ce qui représente la totalité de la consommation de la province. Ce pétrole est importé des États-Unis et de l’Ouest canadien. Cela représente 6,37 Mt H2/an, bien loin des 100 kt/H2 marchand présentement produits dans la province31.
  • Investissement gouvernemental : La Stratégie québécoise sur l’hydrogène vert et les bioénergies prévoit des investissements totalisant 1,2 G$ sur 5 ans, soit l’équivalent du gouvernement australien, tout en demeurant bien en deçà de  l’Allemagne (9 G$) et des États-Unis (8 G$)32. À titre de comparaison, l’Ontario a prévu d’investir 15 M$.
  • Coûts de production de l’hydrogène : Les coûts de production de l’hydrogène au Québec sont évalués à 2 400 $/t33 alors que, chez nos voisins américains, ils sont évalués à 6 800 $/t34.
  • Transport : Au niveau du transport, le développement de la pile à combustible et des électrocarburants  permettrait d’augmenter l’autonomie des véhicules et de diversifier les types de véhicules  compatibles (voitures, bateaux, trains, bus, camions).
  • Stockage : Le développement des technologies de stockage de l’électricité et des carburants de synthèse permettra également d’influencer l’avenir de la filière.
  • L’harmonisation des normes et des réglementations internationales demeure primordiale pour l’avenir de la filière.

Écosystème de l’innovation et de la recherche

Projets associésEntreprise (localisation)DescriptionTechnologie et puissance de l’électrolyseur (le cas échéant)Capacité de production estiméeMise en service prévue
Production 
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Air Liquide (Bécancour)Production d’hydrogène vert et de gaz bas carboneÉlectrolyse 
Capacité de 20 MW 
8,2 t H2/jr2021
Production 
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		SAF + Consortium (Montréal)Production de e-kérosènePower-to-liquids30 millions de litres en 2030Unité pilote
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Recyclage Carbone Varennes (Varennes)Production d’hydrogène vert, de biocarburants  
(méthanol) et de gaz bas carbone à partir de déchets non recyclables et de  
biomasse résiduelle		Électrolyse 
Capacité de 90 MW 
Gazéification 
(technologie Enerkem)		40 t H2/jr 
125 millions de litres de 
biocarburant/an		2025
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Greenfield Global (Varennes)Production d’hydrogène vert et de carburants de synthèseÉlectrolyse 
Capacité de 60 MW		26 t H2/jr2026
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Evolugen (Gatineau)Production d’hydrogène vert et de gaz naturel vertÉlectrolyse 
Capacité de 20 MW		10 t H2/jr 2026
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Charbone Hydrogène 
(Sorel-Tracy et Baie-Comeau)
Production d’hydrogène vertÉlectrolyse 
Capacité de 0,5 MW		0,2 t H2/an2026 à  Sorel-Tracy, mais  
aucune date pour  
Baie-Comeau.
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		H2V Énergie (Bécancour)Production d’hydrogène vert,  d’ammoniac vert et de méthanol vertPyrogazéification et raffinage116 kt H2/an, 653 kt NH3/an et 737 kt méthanol/an, dont 46 kt pour la production de gaz naturel vert2026
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		TES Canada (Shawinigan)Production d’hydrogène vert et de gaz naturel vertÉlectrolyse 
Capacité de 1 GW		70 kt H2/an, dont 46 kt pour la production de gaz naturel  vert2028
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Hy2Gen (Baie-Comeau)Production d’hydrogène vert  pour de l’ammoniac vert  comme produit finalÉlectrolyse 
Capacité de 300 MW		237 kt NH3/an 2028
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Universal H2 (Baie-Comeau)Production d’hydrogène vert  pour de l’ammoniac vert comme produit finalÉlectrolyse 
Capacité de 120 MW		270 t NH3/jr 2028
Production
d’hydrogène vert et d’électrocarburants		Teal Chimie et Énergie (Sept-Îles)Production d’hydrogène vert et d’ammoniac vertÉlectrolyse 
Capacité de 550 MW		80 kt H2/an 
400 t NH3/jr		2029
Ravitaillement et  production  
d’hydrogène vert		Station Harnois (Québec)Ravitaillement : production  d’hydrogène vert destiné aux véhicules alimentés avec une  pile à combustibleÉlectrolyse 
Capacité de 0,5 MW		0,2 t H2/jr2019
Ravitaillement et  production  
d’hydrogène vert		Hydrolux (Val-d’Or et Saint-Jérôme)Ravitaillement : production  d’hydrogène vert destiné aux  véhicules alimentés avec une  pile à combustibleÉlectrolyse 
Capacité de 5 MW chaque		2 t H2/jr2025 
D’autres stations sont  prévues à travers le  Québec.
Ravitaillement et  production  
d’hydrogène vert		HTEC (Dorval et Québec)Production, stockage et  
ravitaillement d’hydrogène vert destiné aux véhicules  alimentés avec une pile à  combustible		Système de distribution  
conteneurisée PowerCube		0,15 t H2 de capacité de  stockage (production hors site)2023
D’autres stations sont  prévues à travers le  Québec.
Ravitaillement et  production  
d’hydrogène vert		Charbone Hydrogène et Filgo-Sonic
 
Production : Sorel-Tracy  
Distribution : Sites de Filgo-Sonic		Ravitaillement : production  d’hydrogène vert destiné aux  véhicules alimentés avec une  pile à combustibleN/AN/AN/A
Sous-produit de procédé chimiqueAir Liquide et Olin (Bécancour)Hydrogène coproduit du  
procédé de production de chlore-alcali		Électrolyse2 t H2/jr2018
Sous-produit de procédé chimiqueMesser Canada et Nouryon
(Magog)		Hydrogène coproduit du procédé de production de  chlorate de sodiumÉlectrolyse14 t H2/jr2018
Sous-produit de procédé chimiqueErco Worlwide (Buckingham)Hydrogène coproduit du procédé de production de  chlorate de sodiumÉlectrolyse22 t H2/jr 2026
Fabrication de véhicules à pile à  combustible à hydrogèneFirst Hydrogen Corp. (Shawinigan)Production d’hydrogène et usine d’assemblage de véhiculesÉlectrolyse 
Capacité de 35 MW 
Pile à combustible		17 t H2/jr 
25 000 véhicules/an		2027
  • Agrinova : Stimule la recherche et l’innovation en agriculture en accompagnant les entreprises et les collectivités. Détient une vitrine technologique de valorisation thermochimique de la biomasse en biocombustibles.
  • Centre d’études des procédés chimiques du Québec (CEPROQ) : Évolue dans les procédés chimiques verts, la bioéconomie et le développement durable.
  • Centre d’études en responsabilité sociale et écocitoyenneté (CÉRSÉ) : Facilite la création d’opportunités d’innovation responsable dans la société et les organisations grâce à des processus accessibles et collaboratifs.
  • CIRADD : Propose des solutions créatives, durables et adaptées aux besoins des organisations et des communautés rurales.
  • CNETE : Contribue au développement de procédés et de produits respectueux de l’environnement par l’utilisation de bioprocédés, de techniques de séparation membranaire, d’électrochimie, du traitement des gaz et de nanotechnologies.
  • Coalia : Soutient le développement des entreprises et des organismes québécois dans les secteurs de la technologie minérale et de la plasturgie.
  • CPA-Centre TERRE : Se spécialise dans la recherche et développement appliquée à la technologie des énergies renouvelables et du rendement énergétique.
  • Centre technologique des résidus industriels (CTRI) : Se spécialise dans la valorisation des résidus industriels, de ses ressources  sous-utilisées et de leurs activités d’assainissement de l’environnement liées aux travaux de production.
  • Centre de transfert technologique en écologie industrielle (CTTÉI) : Accroît la performance des entreprises et des collectivités par la recherche et le développement d’approches et de technologies novatrices en écologie industrielle.
  • Innofibre : Contribue à l’accélération technologique des bioprocédés et des bioproduits.
  • Innovation maritime : Contribue au développement du secteur maritime et stimule l’excellence par l’innovation.
  • InnovLog : Offre des services d’aide technique, de recherche appliquée, de formation et de sensibilisation dans les domaines de la logistique et du transport.
  • Institut du véhicule innovant (IVI) : Effectue de la recherche appliquée, conçoit et intègre des technologies novatrices appliquées aux véhicules dans le but d’aider les entreprises et les organisations à innover tout en visant des retombées économiques et sociales positives.
  • Kemitek : Aide les entreprises à innover dans les secteurs de la chimie renouvelable, de la chimie verte et du pilotage de procédés.
  • Nergica : Stimule l’innovation en matière d’énergies renouvelables à travers des activités de recherche, d’aide technique, de transfert technologique et d’accompagnement aux entreprises et aux collectivités.
  • Optech : Se spécialise dans le développement de produits en optique-photonique appliquée.
  • SEREX : Se spécialise dans les secteurs de la transformation du bois, de la chimie durable, des énergies renouvelables et de l’écoconstruction.
  • Institut de recherche sur l’hydrogène (IRH) : Centre de recherche universitaire, affilié à l’UQTR, qui vise à développer des matériaux innovants qui permettront de produire de l’hydrogène vert à prix plus compétitif grâce à des électrolyseurs moins coûteux.
  • Chaire Innergex : Chaire de recherche, développée en partenariat avec l’UQTR, dont l’objectif consiste à développer des matériaux innovants pour fabriquer une nouvelle  génération d’électrolyseurs plus efficaces et moins chers.
  • CITEQ- FRQNT : Regroupement de chercheurs, d’experts et de membres des milieux pratiques engagés dans la transition énergétique du Québec.
  • Institut d’innovations en écoproduits, écomatériaux et écoénergie (I2E3) : Centre de recherche universitaire, affilié à l’UQTR, qui vise à développer des matériaux innovants permettant de produire de l’hydrogène vert à prix plus compétitif grâce à des électrolyseurs moins coûteux.
  • Centre Énergie, Matériaux, Télécommunications : Centre de recherche et d’enseignement, affilié à l’INRS, qui génère des avancées scientifiques et technologiques dans les domaines des matériaux de pointe, des nanotechnologies, de la photonique, des télécommunications et de l’énergie durable.
  • Centre Eau Terre Environnement : Affilié à l’INRS, il contribue à l’avancement des connaissances en vue d’améliorer la protection, la conservation et la mise en valeur des ressources naturelles, hydriques et terrestres.
  • Centre de recherche sur les matériaux avancés (CERMA) : Centre de recherche sur les matériaux avancés, affilié à l’Université Laval, qui se consacre au développement, à l’étude et à l’utilisation de nouveaux matériaux. Il fait partie du Centre québécois sur les matériaux fonctionnels (CQMF).
  • Centre de recherche sur les nanomatériaux et l’énergie (NanoQAM) : Affilié à l’Université du Québec à Montréal, il se concentre sur la microfabrication utilisant des polymères, le développement de nanomatériaux énergétiques, les énergies renouvelables, la chimie verte, la nanogéoscience et le développement de membranes biologiques, de biomatériaux et de biocapteurs.
  • Centre de recherche en électrochimie et en énergie (CRÉÉ) : Situé à l’Université de Sherbrooke, le CRÉÉ regroupe des chercheurs spécialisés en électrochimie, hydrogène et piles, issus des départements de chimie et de génie chimique, ainsi que de l’Institut de recherche sur l’hydrogène.
  • Centre québécois sur les matériaux fonctionnels (CQMF) : Affilié à l’Université Laval, il conçoit, synthétise, caractérise et teste de nouveaux matériaux fonctionnels en réponse aux besoins observés en santé, en développement durable et en énergie.
  • Chaire de recherche du Canada en production d’hydrogène vert (UQTR) : Titulaire : Professeur Bruno Pollet. Développe des technologies avancées pour la production d’hydrogène vert, notamment par l’électrolyse de l’eau utilisant des sources d’énergie renouvelable.
  • Le Consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels au Québec (CRIBIQ) : Regroupement sectoriel de recherche industrielle qui soutient et promeut la réalisation de projets innovants dans les filières industrielles de la bioéconomie – agroalimentaire, bioproduits industriels et environnement.
  • Réseau québécois sur l’énergie intelligente (RQEI) : Regroupement de chercheurs spécialisés dans divers domaines énergétiques, y compris l’électrocatalyse appliquée, les piles à combustible, l’électrolyse et le stockage de l’hydrogène.
  • INNOVÉE – Consortium de recherche et d’innovation en valorisation énergétique: Appuie les projets de R-D et de démonstration axés sur la valorisation énergétique,
  • Investissement Québec : Société d’État québécoise qui a pour but de favoriser l’investissement au Québec des entreprises québécoises et internationales. Ses programmes de financement permettent d’intégrer de nouvelles technologies, d’augmenter la productivité et de développer des produits innovants.

Programmes et plans d’action

  • Plan pour une économie verte 2030 et plan de mise en oeuvre :
    • Déploiement de sources d’énergie renouvelables, telles que l’hydrogène vert, afin de compléter la transition énergétique.
    • Mise en avant du potentiel énergétique pour être un chef de file dans la production d’hydrogène.
    • Développement de l’expertise.
  • Stratégie québécoise sur l’hydrogène vert et les bioénergies :
    • Développement des infrastructures nécessaires à la filière de l’hydrogène vert et des bioénergies.
    • Harmonisation des normes et du cadre réglementaire.
    • Mise en place d’un cadre opérationnel.
    • Soutien à la réalisation de projets pilotes et mise en place d’un cadre opérationnel favorisant le développement de projets de production d’hydrogène vert de grande envergure.
  • Règlement sur l’intégration de contenu à faible intensité carbone dans l’essence et dans le carburant diesel : Augmentation des seuils minimaux
  • Règlement sur le volume minimal de gaz naturel renouvelable : Augmentation des seuils minimaux.
  • Programme Technoclimat : Projet d’innovation pour la production de bioénergies : Soutien pour des projets d’innovation et de démonstration technologique en matière de production d’énergie à faible empreinte carbone.
  • Fonds Capital ressources naturelles et énergie (Investissement Québec) : Soutient l’investissement en équipements pour l’hydrogène vert et les bioénergies et contribue à réduire l’écart de prix avec les énergies fossiles. Il est doté de 1 G$. Dans l’annonce du budget fédéral faite en février 2024, il a été mentionné que cette enveloppe serait bonifiée de 500 M$.
  • Programmes Roulez vert et Transportez vert : Aide financière offerte pour les projets d’acquisition d’un véhicule électrique à pile à hydrogène par une entreprise, un organisme ou une municipalité. En ce qui concerne le programme Roulez vert, le gouvernement du Québec a annoncé, dans son budget 2024-2025, une diminution progressive des montants de l’aide financière accordée pour l’acquisition de véhicules électriques à compter de janvier 2025. Le programme prendra fin le 31 décembre 2026.
  • Norme véhicules zéro émission (VZE) : Stimule l’offre de VZE et de véhicules à faible émission, comme les véhicules hybrides rechargeables (VFE), afin de permettre aux consommateurs québécois d’accéder à un plus grand nombre et à un plus large éventail de véhicules automobiles.
  • Projet de loi 69 : Ce projet de loi, assurant la gouvernance responsable des ressources énergétiques et modifiant diverses dispositions législatives, a été déposé à l’Assemblée nationale du Québec le 6 juin 2024. Il vise à adapter l’encadrement du secteur de l’énergie en vue, notamment, d’atteindre les objectifs du gouvernement en matière de transition énergétique et de décarbonation de l’économie. – En savoir plus
  • Fonds Capital ressources naturelles et énergie : Le fonds CMH avait pour objectif d’accroître le développement des secteurs des ressources minérales et des hydrocarbures, qui génèrent d’importantes retombées économiques et qui profitent tant aux régions du Québec qu’à tous les secteurs de l’économie.
  • Ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie (MEIE) : Programmes d’aide financière pour l’achat d’équipement permettant le recours aux bioénergies et à l’hydrogène vert dans les secteurs industriel, commercial, institutionnel et du transport.
  • INNOV-R : Programme transversal soutenant la R-D collaborative pour la réduction des GES, incluant des projets liés à l’hydrogène et aux électrocarburants.
  • Technoclimat :Programme gouvernemental de financement pour les démonstrations technologiques et projets pilotes en bioénergie, hydrogène et électrocarburants.
  • Fonds Écoleader : Le Fonds finance un large éventail de thématiques permettant aux entreprises du Québec d’intégrer des pratiques d’affaires écoresponsables et des technologies propres. Grâce au soutien de Développement économique Canada pour les régions du Québec (DEC), une nouvelle enveloppe permet désormais de soutenir l’implantation de ces mesures.

  • Fonds d’électrification et de changements climatiques (FECC) du ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP) : Alimenté par les revenus issus du marché carbone, ce fonds est dédié aux initiatives de lutte contre les changements climatiques. À ce titre, il vise des mesures concrètes et efficientes de réduction des émissions de GES, d’adaptation aux impacts des changements climatiques et d’électrification de l’économie.

Innovations québécoises à découvrir

GPS Climat est un outil clés en main, développé par Écotech Québec, qui permet aux organisations et PME du Québec de trouver des technologies propres pouvant les aider à améliorer leur rentabilité et leur empreinte environnementale.

Cet outil recense les technologies propres disponibles au Québec, notamment dans le domaine de l’hydrogène.

  1. Suncor (2021). L’hydrogène : l’élément énergétique propre. https://bit.ly/45391hZ ↩︎
  2. Guibert, D. (2021). Comment l’hydrogène peut contribuer à stocker l’électricité à grande  échelle. The Conversation. https://bit.ly/3X17cQx  ↩︎
  3. Régie de l’énergie. Foire aux questions. Le pétrole. https://bit.ly/4bVDPTU ↩︎
  4. Larmagnac-Matheron, O. (2023). L’hydrogène est-il la solution miracle? Environnement.  https://bit.ly/4bALTKh ↩︎
  5. IEA (2023), Hydrogen overview 2023 – CO emissions. IEA, Paris. https://bit.ly/4bUfnlY ↩︎
  6. IEA (2023), Hydrogen overview 2023 – CO emissions. IEA, Paris. https://bit.ly/4bUfnlY ↩︎
  7. IEA (2023), Hydrogen overview 2023 – CO emissions. IEA, Paris. https://bit.ly/4bUfnlY ↩︎
  8. Invest in Canada. Powering the Energy Transition – Hydrogen: the key to Canada’s energy transition. https://bit.ly/4bYxXcA ↩︎
  9.  Tovar M. (2021). Pourquoi l’Europe doit se concentrer sur la décarbonisation industrielle. Clean Air Task Force. https://bit.ly/4543Qy4 ↩︎
  10. WWF (2023). Hydrogène : quel rôle dans la transition énergétique. https://bit.ly/3R7oasW ↩︎
  11. Sunfire. Power-to-liquids. https://bit.ly/3X6iGT7 ↩︎
  12. Liboreiro, J. (2023). Les e-carburants sont-ils une alternative viable et écologique au moteur à combustion? Euronews. https://bit.ly/3x4NM2B
    ↩︎
  13. Engie (2022). E-fuels, de quoi s’agit-il? https://bit.ly/3yEPacQ ↩︎
  14. Kiani, A., Lejeune, M., Li, C., Patel, J., & Feron, P. (2021). Liquefied synthetic methane from ambient CO2 and renewable H2-A technoeconomic study. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 94, 104079. ↩︎
  15. Hydrogène vert : CVE fait le point. https://bit.ly/3VjpGKJ ↩︎
  16. Kmet, J. (2021). E-fuels and their potential role in decarbonizing transport in the EU. https://bit.ly/4c067wS ↩︎
  17. Argenson, A. (2016). Hydrogène, carburant de demain? Centrale-Énergies. https://bit.ly/3R4qQHK ↩︎
  18. Hydrogène vert : CVE fait le point. https://bit.ly/3VjpGKJ ↩︎
  19. Cornet, A. Le stockage de l’hydrogène. Ecosources. https://bit.ly/3Vl7As7 ↩︎
  20. Régie de l’énergie. Foire aux questions. Le pétrole. https://bit.ly/4bVDPTU ↩︎
  21. Observatoire de la sécurité des flux et des matières énergétiques (2022). La cartographie mondiale de la production d’hydrogène bleu et vert. Entretien avec David Amsellem, cofondateur de Cassini Conseil. https://bit.ly/3VjZ50e ↩︎
  22. Wakim, G. (2022). Régimes de prix potentiels pour un marché mondial de l’hydrogène à faible teneur en carbone. Clean Air Task Force (CATF). https://bit.ly/3VmknKR ↩︎
  23. Honnen, J., Eckardt, J. et Piria, Raffaele (2022). Hydrogen Factsheet – Canada. Adelphi. https://bit.ly/45172us ↩︎
  24.  Invest in Canada. Powering the Energy Transition – Hydrogen: the key to Canada’s energy transition. https://bit.ly/4bYxXcA ↩︎
  25. Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (2023). GES 1990-2010 – Inventaire québécois des émissions de gaz à effet de serre en 2021 et leur évolution depuis 1990. https://bit.ly/3yOA44n ↩︎
  26. Ressources naturelles Canada (2020). Stratégie canadienne pour l’hydrogène. https://bit.ly/4dYLt1O ↩︎
  27.  Guibert, D. (2021). Comment l’hydrogène peut contribuer à stocker l’électricité à grande  échelle. The Conversation. https://bit.ly/3X17cQx ↩︎
  28. Hydro-Québec (2020). Développer la filière de l’hydrogène vert au Québec : un pas important dans la décarbonation de l’économie. Nouvelle. https://bit.ly/3UPRoxr ↩︎
  29. Hydro-Québec (2024). Option d’électricité additionnelle pour la clientèle de grande puissance. https://bit.ly/3yCfcNQ ↩︎
  30. Régie de l’énergie. Foire aux questions. Le pétrole. https://bit.ly/4bVDPTU ↩︎
  31. P. A. Tanguy, L. Fradette, J. Chaouki, M. Neisiani et O. Savadogo (2020). Étude sur le  potentiel technico-économique du développement de la filière de l’hydrogène au Québec et son potentiel pour la transition énergétique – Volet C : Propositions pour le déploiement  de l’hydrogène vert au Québec. Rapport préparé pour Transition énergétique Québec. Polytechnique Montréal. https://bit.ly/4dOnhix ↩︎
  32. Department of Energy – DoE (2021). Hydrogen shot summit- overview. https://bit.ly/4aEZYoK ↩︎
  33. Evolen Énergies, Aujourd’hui et demain (2023). Note de synthèse sur les électrocarburants. https://bit.ly/4aGMWH2 ↩︎
  34. Department of Energy – DoE (2021). Hydrogen shot summit- overview. https://bit.ly/4aEZYoK ↩︎
  35. Votoh.com (2022). Bilan hydrogène 2022 : la demande augmente, mais seulement 1 % est renouvelable. https://bit.ly/3yDgpV3 ↩︎
  36. Deloitte (2023). Green hydrogen: Energizing the path to net zero. Deloitte’s 2023 global green hydrogen outlook. https://bit.ly/4e46Kav ↩︎

Les fiches « Perspectives » ont été réalisées grâce au soutien du ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie (MEIE) dans le cadre du Programme d’appui au développement des secteurs stratégiques et des créneaux d’excellence (PADS).

Publié le : 24 septembre 2024
Dernière mise à jour le : 10 décembre 2024

Québec