Hydrogène vert, gris, bleu : les couleurs expliquées sans jargon

L'hydrogène est un gaz incolore. Pourtant, à lire la presse, il se déclinerait en arc-en-ciel : vert, gris, bleu, et parfois turquoise, jaune ou blanc. Ces étiquettes ne décrivent pas le gaz, mais la façon dont on le fabrique et la quantité de CO₂ lâchée au passage. Pure convention de communication, donc, sans norme scientifique stricte derrière. Elle dit quand même une chose qui dérange : l'écrasante majorité de l'hydrogène produit dans le monde est « gris », tiré du gaz fossile et lourd en carbone.

Pourquoi parle-t-on de couleurs ?

L'hydrogène (H₂) ne se trouve quasiment jamais pur dans la nature. Il faut le produire, en cassant une molécule qui en contient — du méthane (gaz naturel) ou de l'eau, le plus souvent. Plusieurs procédés existent pour ça, plus ou moins propres. Le code couleur répond à une seule question : d'où vient l'énergie utilisée pour fabriquer ce gaz, et combien de CO₂ a-t-on rejeté ?

Le vocabulaire n'est pas figé et change selon les sources. Trois couleurs reviennent quand même à chaque fois.

Le reste de la palette relève de la nuance. Le turquoise sort de la pyrolyse du méthane, qui produit du carbone solide plutôt que du CO₂. Le jaune ou rose désigne une électrolyse alimentée par de l'électricité nucléaire — distinction qui pèse en France. Le blanc, lui, vise l'hydrogène « naturel » qu'on cherche à exploiter dans le sous-sol. Inutile de se noyer dedans : tout se joue entre le gris, qui est le présent, et le vert, qui est l'ambition.

Le gris : l'hydrogène d'aujourd'hui, et il est sale

Voilà ce que les articles enthousiastes oublient de mentionner. La planète produit environ 95 millions de tonnes d'hydrogène par an, et la quasi-totalité — de l'ordre de 95 à 99 % — vient de sources fossiles, surtout du gaz naturel. La part réellement « verte » reste sous la barre du 1 %.

Le procédé maître, c'est le vaporeformage du méthane : on fait réagir du gaz naturel avec de la vapeur d'eau à très haute température. On récupère de l'hydrogène, et beaucoup de CO₂ avec. Comptez environ 10 kg de CO₂ rejetés pour chaque kilo d'hydrogène gris fabriqué — davantage encore quand on part du charbon.

Bout à bout, ces émissions pèsent autour de 900 millions de tonnes de CO₂ par an à l'échelle mondiale, soit environ 2 % des émissions humaines. L'hydrogène « industriel » d'aujourd'hui n'est donc pas une solution climatique. C'est une source d'émissions à part entière.

Cet hydrogène ne fait rouler aucune voiture et ne chauffe aucune maison. Il part dans l'industrie : le raffinage du pétrole, la fabrication d'ammoniac pour les engrais, la chimie. En France, la consommation tourne autour de 900 000 tonnes par an, là encore très majoritairement fossile. C'est ce stock-là que les politiques publiques veulent « décarboner » en priorité.

Le bleu : un gris « rattrapé », sous conditions

L'hydrogène bleu garde le procédé fossile existant et y ajoute une étape : capter le CO₂ avant qu'il ne file dans l'atmosphère, pour l'enfouir dans le sous-sol (les fameuses technologies de captage et stockage du carbone, ou CCS). Sur le papier, l'empreinte plonge.

Dans la vraie vie, trois bémols à poser cartes sur table :

• Le taux de captage n'est jamais de 100 %. Les installations existantes en attrapent souvent une fraction, pas la totalité.
• Les fuites de méthane comptent. Le méthane non brûlé qui s'échappe en amont, à l'extraction et au transport du gaz, est un puissant gaz à effet de serre — et il n'est pas capté.
• Les installations restent rares. À ce jour, l'hydrogène bleu à grande échelle se compte sur les doigts d'une main dans le monde.

Pas un mensonge, pas un miracle non plus : une option transitoire, dont la valeur climatique réelle tient entièrement à la rigueur de sa mise en œuvre.

Le vert : l'ambition, et la facture

L'hydrogène vert repose sur l'électrolyse : on fait passer un courant dans l'eau pour la séparer en hydrogène et oxygène. Aucun CO₂ émis au moment de la production — à une condition, qui fait tout : que l'électricité utilisée soit elle-même décarbonée. Branchez l'électrolyseur sur du charbon, et vous obtenez un hydrogène plus sale que le gris.

Deux obstacles très concrets expliquent pourquoi le vert reste marginal malgré les annonces.

Le rendement : on perd de l'énergie à chaque étape

L'électrolyse coûte de l'énergie. Les électrolyseurs modernes convertissent l'électricité en hydrogène avec un rendement de l'ordre de 60 à 80 %. Une partie de l'électricité de départ est donc déjà perdue avant même qu'on touche au gaz. Et chaque étape suivante — compression, stockage, transport, reconversion éventuelle en électricité — rajoute ses propres pertes, un point que nous détaillons à propos du rôle de l'hydrogène dans le stockage de l'énergie renouvelable. Ça ne disqualifie pas l'hydrogène. Ça explique pourquoi il a du sens pour l'industrie et beaucoup moins ailleurs.

Le coût : trois à cinq fois plus cher

Voilà le verrou décisif. Produire un kilo d'hydrogène vert revient aujourd'hui, selon les sources et les conditions, à 5 à 10 €/kg, parfois davantage, quand le gris se situe autour de 1,5 à 3 €/kg. Le gros de la facture vient du prix de l'électricité décarbonée, qui pèse souvent les trois quarts du coût final.

Cet écart se resserrera sans doute avec le temps et l'industrialisation. Mais à l'horizon visible, il reste l'argument numéro un contre un déploiement massif et rapide.

Et en France ? Du nucléaire dans l'équation

La France part avec un atout : une électricité déjà largement décarbonée, dominée par le nucléaire et complétée par l'hydroélectricité. Un hydrogène produit par électrolyse sur le réseau français afficherait donc une empreinte carbone faible. D'où l'apparition d'une couleur dédiée, le jaune (ou rose), pour l'électrolyse d'origine nucléaire. Et d'où, aussi, la longue bataille de Paris à Bruxelles pour faire reconnaître cet hydrogène « bas carbone » non renouvelable à côté du seul « vert » renouvelable.

Côté ambitions, la Stratégie nationale hydrogène a été révisée en 2025. L'objectif d'électrolyseurs installés a été abaissé à environ 4,5 GW pour 2030, contre 6,5 GW visés auparavant, avec une cible repoussée vers 2035. Un aveu de réalisme : le gouvernement a lui-même reconnu que la maturation technico-économique de la filière traîne. Les électrolyseurs fiables, performants et abordables ne sont pas encore là à grande échelle.

L'erreur à ne pas commettre sur l'hydrogène

La priorité affichée, en France comme en Europe, n'est pas de « passer au tout-hydrogène ». C'est de remplacer l'hydrogène gris déjà consommé par l'industrie par une version plus propre. Quand un discours vous vend l'hydrogène comme le carburant universel de demain pour la voiture ou la maison, c'est généralement là que le marketing déborde sur les chiffres — un terrain que nous arpentons dans notre décryptage sur l'hydrogène pour le chauffage de la maison. Une couleur, aussi séduisante soit-elle, ne change rien à la physique ni à l'arithmétique.