La pyrolyse du méthane, également appelée décomposition pyrolytique du méthane, peut sembler théoriquement l’une des voies les moins complexes pour produire de l’hydrogène à faibles émissions, puisqu’elle sépare le méthane par la chaleur plutôt que par la combustion. Le résultat est de l’hydrogène et du carbone solide, au lieu d’hydrogène et d’un flux concentré de dioxyde de carbone. Mais l’analyse de Michael Barnard, publiée le 29 août 2026, conclut que le principal défi du passage à l’échelle industrielle n’est pas de démontrer la faisabilité chimique du procédé, mais de trouver un marché durable pour la grande quantité de carbone produite.
L’absence de flux de dioxyde de carbone issu du procédé pourrait supprimer la nécessité de la chaîne de captage, de compression, de transport et de stockage géologique associée aux projets d’hydrogène bleu. Hazer Group a également fait passer son application catalytique de la chimie de laboratoire à une usine pilote opérationnelle et à des travaux d’ingénierie à l’échelle commerciale en collaboration avec KBR. Toutefois, l’amélioration du procédé ne supprime pas la relation fondamentale entre les deux produits : chaque tonne d’hydrogène génère environ trois tonnes de carbone solide.
Le carbone n’est pas un petit sous-produit
Cet équilibre signifie qu’une usine produisant 300 000 tonnes d’hydrogène par an générerait environ 900 000 tonnes de carbone solide, soit près de 2 500 tonnes par jour. Hazer travaille au développement d’utilisations du carbone graphitique dans l’acier, les batteries, l’asphalte, le béton et d’autres applications. Mais l’existence de ces utilisations ne signifie pas automatiquement qu’elles sont capables d’absorber la production selon les quantités, les spécifications, le lieu et le prix requis.
Barnard examine un cas qui semble compter parmi les meilleurs scénarios : une aciérie utilisant l’hydrogène pour la réduction directe du fer et pouvant, simultanément, employer une partie du carbone graphitique dans des fours à arc électrique. Cela pourrait inclure l’ajustement de la composition finale, la réduction de l’oxyde ferreux, la formation de mousse dans le laitier et la fourniture d’une partie de l’énergie du procédé.
Mais lorsqu’on compare l’équilibre massique à celui d’une aciérie de l’échelle de Stegra, la production d’hydrogène nécessaire à une usine produisant 2,5 millions de tonnes d’acier par an générerait environ 340 000 à 365 000 tonnes de graphite. En revanche, l’usine pourrait ne consommer que 45 000 à 63 000 tonnes de carbone. Même cette association relativement favorable entre hydrogène et carbone laisserait environ 80 à 90 % du graphite à écouler auprès d’autres acheteurs.
Pourquoi cette actualité est-elle importante ?
Le problème ne tient pas à l’absence de marchés pour le carbone, mais au décalage entre la manière dont l’offre apparaît et celle dont la demande se forme. Les producteurs traditionnels de carbone augmentent ou réduisent leur production en fonction de la demande de carbone, tandis que, dans la pyrolyse du méthane, la demande d’hydrogène détermine la quantité de carbone produite. Ainsi, le carbone pourrait être produit en grandes quantités même lorsque le marché n’en a pas besoin à ce moment-là.
Le transport de l’hydrogène étant coûteux, sa production près du consommateur est encouragée. Cela signifie que le lieu de la demande d’hydrogène pourrait également déterminer le lieu d’apparition du carbone, et pas seulement sa quantité. L’installation devrait alors stocker et traiter le carbone, le qualifier pour des utilisations spécifiques et le transporter vers un nombre suffisant de clients de manière continue. En pratique, l’installation d’hydrogène ne serait plus simplement une usine de gaz, mais deviendrait également une entreprise de matériaux carbonés et de services logistiques.
Les contraintes commerciales et les conditions de réussite
Les nouveaux matériaux carbonés sont en concurrence avec le coke de pétrole, l’anthracite, le graphite naturel, le graphite synthétique ainsi que le biochar. L’industrie des batteries a besoin d’un graphite présentant des niveaux précis de pureté, de taille des particules, de structure et de performances électrochimiques. L’asphalte et le béton peuvent utiliser des additifs carbonés, mais le carbone n’y est pas un composant essentiel dans des quantités approchant le volume de production envisagé.
L’analyse ne considère pas nécessairement la pyrolyse du méthane comme une mauvaise idée. Certains cas précis pourraient réussir en combinant une source appropriée de biogaz, une demande industrielle stable d’hydrogène et des consommateurs proches pour un carbone à forte valeur. La viabilité pourrait s’améliorer si le producteur parvenait à remplacer du graphite synthétique, du coke ou d’autres formes de carbone fossile plus intensives en émissions.
Mais la conclusion pratique pour les investisseurs et les décideurs politiques est de ne pas comptabiliser le flux de carbone comme un revenu automatiquement associé à l’hydrogène. Il faut le modéliser comme un marché indépendant, en testant la qualité et les spécifications, les processus de qualification, la concurrence avec les matériaux existants, le stockage, le transport, la valeur de substitution et le risque de saturation du marché. Lorsque le coproduit est trois fois plus lourd que le produit principal, son marché devient une composante de la viabilité du procédé lui-même.