La recherche mondiale de solutions en matière d'énergies propres n'a jamais été aussi cruciale. Nous sommes limités par notre dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles et des pays qui les produisent. Confronté à une crise économique, énergétique et climatique, le monde doit compter sur sa créativité et son esprit d'innovation pour s'en sortir.
Parmi les nombreuses solutions envisageables, les technologies émergentes liées à l'hydrogène offrent un moyen de produire, de stocker et de distribuer une énergie propre et à faibles émissions. L'Office européen des brevets (OEB), en collaboration avec l'Agence internationale de l'énergie (AIE), a publié un rapport analysant les tendances en matière de brevets liés à l'énergie de l'hydrogène.
Selon ce rapport, la dernière décennie a été marquée par une croissance significative des innovations liées à l'hydrogène à l'échelle mondiale. L'Europe et le Japon ont ouvert la voie, représentant respectivement 28 % et 24 % de l'ensemble des familles de brevets internationaux (IPF) liés à l'hydrogène entre 2011 et 2020. Les États-Unis n'étaient pas loin derrière, avec 20 % de l'ensemble des IPF liés à l'hydrogène. En Europe, l'Allemagne et la France sont les poids lourds en matière de brevets liés à l'hydrogène, 17 % de l'ensemble des IPF provenant de ces deux pays.
Les technologies de production d’hydrogène actuellement en place reposent principalement sur les combustibles fossiles, qui ont généré à eux seuls 900 Mt d’émissions de CO₂ rien qu’en 2020. Cependant, les technologies alternatives de production d’hydrogène axées sur la lutte contre le changement climatique ont fait l’objet de deux fois plus de dépôts de brevets que celles liées aux technologies existantes. La production d’hydrogène respectueuse du climat, comme l’électrolyse, commence à prendre le pas sur les méthodes reposant sur les combustibles fossiles, ce qui constitue une évolution prometteuse dans le domaine de l’innovation liée à la production d’hydrogène.
En revanche, l'innovation globale dans le domaine des carburants à base d'hydrogène à faibles émissions a perdu de son élan au cours de la dernière décennie, après avoir atteint un pic en 2011. Les carburants à faibles émissions sont essentiels à un avenir durable dans lequel des secteurs tels que l’aviation et le transport maritime ne dépendront plus des combustibles fossiles. Malgré un recul global des dépôts de brevets concernant les carburants à base d’hydrogène à faibles émissions, on a observé une hausse de 12,5 % pour les vecteurs d’hydrogène organiques liquides (LHOC) et de 7,8 % pour les projets d’innovation (IPF) liés au craquage de l’ammoniac, deux carburants à faibles émissions relativement récents. L’innovation dans ces domaines se concentre principalement dans le secteur de la recherche, environ la moitié des brevets relatifs aux LHOC et au craquage de l’ammoniac provenant d’universités et d’organismes de recherche publics. De futures applications industrielles de ces carburants à faibles émissions pourraient se profiler à l’horizon.
Depuis 2001, les tendances en matière de brevets montrent une augmentation constante des méthodes bien établies de stockage et de distribution de l'hydrogène. Entre 2011 et 2020, le nombre de demandes de brevet publiées concernant le stockage de l'hydrogène pur et de l'hydrogène liquide a augmenté de 13 %.
Le rapport de l’OEB et de l’AIE révèle que la majeure partie de l’innovation en matière d’hydrogène dans les technologies bien établies provient de l’industrie chimique européenne plutôt que de la recherche. Les dix premiers déposants dans le domaine des technologies établies sont principalement des entreprises chimiques ayant une expérience dans l’utilisation des combustibles fossiles pour la production, la distribution et le stockage de l’hydrogène, telles qu’Air Liquide, Linde et Air Products. Ces trois entreprises représentaient respectivement 22 % et 25 % de l’ensemble des demandes de brevets dans les domaines de l’hydrogène liquide et du ravitaillement. Il est encourageant de constater que les industries chimiques semblent également diversifier leurs efforts vers des domaines liés au climat, en mettant l’accent sur la biomasse ainsi que sur le captage, l’utilisation et le stockage du carbone pour la production d’hydrogène.
Au cours de la dernière décennie, l'industrie automobile s'est imposée comme le fer de lance des dépôts de brevets liés à l'hydrogène dans le cadre de la lutte contre le changement climatique, l'électrolyse constituant le principal domaine d'innovation. Depuis 2001, l'innovation en matière d'utilisation de l'énergie hydrogène dans le secteur automobile dépasse celle de toutes les autres applications émergentes de l'hydrogène réunies. Les dépôts de brevets dans ce domaine ont progressé en moyenne de 7 % par an depuis 2001 et continuent d'augmenter.
Le rapport détaille également la montée en puissance des start-ups spécialisées dans l’énergie hydrogène et suggère que leur contribution à l’innovation dans ce domaine, motivée par la lutte contre le changement climatique, sera essentielle. Rien qu’en 2021, 1 milliard de dollars de capital-risque a été investi dans des technologies d’énergie propre à base d’hydrogène en phase de démarrage. Parallèlement, le dépôt de brevets constitue clairement une priorité absolue pour les nouvelles entreprises de ce secteur : plus de 80 % des investissements réalisés à un stade plus avancé concernaient des start-ups spécialisées dans l’hydrogène qui avaient déjà déposé une demande de brevet avant de recevoir ces investissements.
Compte tenu des évolutions inégales observées selon les différentes technologies liées à l'hydrogène, le rapport préconise la mise en œuvre de mesures politiques visant à stimuler l'innovation dans le domaine de l'hydrogène, motivée par la lutte contre le changement climatique, dans tous les secteurs. La recherche de technologies à faibles émissions et de sources d'énergie respectueuses du climat se poursuit, et il semble que les technologies de l'hydrogène s'imposent comme des solutions prometteuses.
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« Les technologies émergentes liées à l'hydrogène offrent un moyen de produire, de stocker et de distribuer une énergie propre et à faibles émissions. »
