L’hydrogène : un moteur de la décarbonation de nos raffineries en Europe

18/06/2025

La décarbonation de nos sites opérés (Scope 1 et 2) est au cœur de notre ambition de fournir plus d’énergie en réduisant les émissions de GES. TotalEnergies s’engage à réduire son empreinte carbone liée à la production, la transformation et la fourniture d’énergie à ses clients. L'un des leviers identifiés par la Compagnie est l'utilisation d'hydrogène bas carbone(1) pour décarboner ses raffineries européennes, ce qui devrait permettre de réduire ses émissions de CO2 d'environ trois millions de tonnes par an d'ici 2030.

Les différences entre hydrogène vert, gris et bleu

L’hydrogène est un vecteur d'énergie qui peut être produit selon différents procédés :

  • L’hydrogène vert (également appelé « hydrogène renouvelable ») est produit par électrolyse de l’eau, un procédé permettant de séparer l’eau (H2O) en oxygène (O) et en hydrogène (H2) au moyen d’un courant électrique. L’hydrogène est qualifié de « vert » si l’électricité utilisée pour cette opération est d’origine renouvelable (éolienne ou solaire).
  • L’hydrogène bleu (également appelé « hydrogène bas carbone ») est produit à partir de la transformation d'énergies fossiles mais dont le CO2 émis lors de sa production est capté pour être réutilisé ou stocké, à l'aide de processus de captage, de séquestration des émissions de CO2 (CCS). L’hydrogène bas carbone vise aussi l’hydrogène produit par électrolyse, à partir de l’électricité issue de sources d’énergies bas carbone, notamment nucléaire (on parle alors communément d’« hydrogène jaune »), avec une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre sur la totalité du cycle de vie par rapport à l’hydrogène produit avec les techniques existantes.
  • L’hydrogène gris, est produit à partir de source fossile (gaz naturel) suivant un procédé de vaporeformage permettant de séparer les atomes d’hydrogène de celles de carbone. Cette technique est fortement émettrice de CO2. L’hydrogène gris est massivement utilisé dans les raffineries, principalement pour désulfurer les carburants.

Un appel d’offre massif pour décarboner nos raffineries en Europe

En septembre 2023, TotalEnergies a lancé un appel d’offre afin d’utiliser jusqu’à 500 000 tonnes par an d’hydrogène bas carbone dans ses raffineries à partir de 2030, faisant émerger quatre types de projets qui contribuent à développer un marché européen de l’hydrogène bas carbone :

  • des projets d'unités de production de biohydrogène à partir de gaz de biomasse produit dans nos bioraffineries ; biohydrogène qui sera notamment utilisé pour produire des carburants aériens durables (SAF) ;
  • des projets d’électrolyseurs pour produire de l'hydrogène vert avec nos partenaires :
    • via des projets en joint-venture,
    • via des contrats de tolling des électrons fournis par TotalEnergies ;
  • des contrats d’approvisionnement long terme en hydrogène vert.
500 kt/an
Approvisionnement en hydrogène bas carbone de nos raffineries visé à partir de 2030

Des unités de production de biohydrogène dans nos bioraffineries

En 2024, nous avons annoncé un projet d’unité de production d’hydrogène renouvelable qui sera construit et exploité par Air Liquide sur notre plateforme de La Mède. D’une capacité de 25 000 tonnes d’hydrogène par an, cette unité recyclera les coproduits issus de la bioraffinerie de TotalEnergies. L’hydrogène sera ensuite utilisé par la bioraffinerie pour produire du biodiesel et des carburants aériens durables (SAF). L’adaptation de la plateforme permettra de réduire les émissions de GES de la bioraffinerie de 130 000 tonnes par an à partir de 2028.

Sur notre plateforme de Grandpuits, Air Liquide construit une unité de production d’environ 20 000 tonnes par an d’hydrogène renouvelable, grâce au recyclage du biogaz résiduel issu de la bioraffinerie. De plus, cette unité sera équipée dès le départ de la technologie CryocapTM de captage de CO2 d’Air liquide permettant de contribuer à la réduction de l’empreinte carbone de la plateforme en captant plus de 110 000 tonnes par an de CO2 et de le réutiliser dans des applications agro-alimentaires et industrielles.

L’hydrogène renouvelable et bas carbone ainsi produit sera principalement utilisé par la bioraffinerie pour la production de carburant aérien durable. Cet investissement permettra d’éviter l’émission de 150 000 tonne de CO2e par an, par rapport aux procédés existants.

Des projets d’électrolyseurs pour produire de l’hydrogène vert avec nos partenaires

OranjeWind : un parc éolien pour fournir de l’hydrogène vert

Afin de tirer parti de son positionnement d’acteur intégré de l’électricité, TotalEnergies a acquis en 2024, auprès de l'entreprise d’énergies allemande RWE, une participation de 50 % dans le champ éolien offshore d’OranjeWind aux Pays-bas, d’une capacité globale de 795 MW. TotalEnergies dédiera sa quote-part de la production d’électricité renouvelable de ce projet pour alimenter des projets d’électrolyseurs de 350 MW. Ceux-ci produiront environ 40 000 tonnes par an d’hydrogène vert qui sera utilisée pour la décarbonation de nos raffineries dans le Nord de l’Europe.

TotalEnergies et Air Liquide ont créé une joint-venture détenue à part égale afin de construire et opérer un électrolyseur d’une capacité de 250 MW sur le site de la raffinerie de Zeeland. Ce projet qui sera alimenté par OranjeWind permettra de produire jusqu’à 30 000 tonnes par an d’hydrogène vert, il sera mis en service en 2029 et permettra de réduire jusqu’à 300 000 tonnes les émissions de CO2 du site de Zeeland.

Le projet Masshylia

En France, la Compagnie poursuit le développement, avec son partenaire Engie, du projet Masshylia de production d’hydrogène vert par électrolyse de l’eau d’une capacité de 10 000 tonnes par an. Ce projet contribuera à la fois à la réduction des émissions de la bioraffinerie de La Mède et de celles des clients de la zone industrialo-portuaire de Fos-Berre. Les deux partenaires visent le démarrage d’une première tranche de 20 MW de l’électrolyseur en 2029.

    Fournir de l’électricité renouvelable pour servir à la production d’hydrogène vert

    Fournir de l’électricité renouvelable à des capacités d’électrolyse dédiées et opérées par des partenaires afin qu’ils nous fournissent en retour de l’hydrogène vert, tel est le principe des contrats long terme de tolling que la Compagnie a signés avec Air Liquide, afin de décarboner les sites de Normandie et Anvers.

    Dans le cadre d’un projet d’électrolyseur d’Air Liquide de 200 MW, TotalEnergies a signé un accord de tolling pour que 130 MW de cet électrolyseur soient dédiés à la production de 15 000 tonnes par an d’hydrogène vert à destination de la plateforme d’Anvers. En amont de l’électrolyseur TotalEnergies fournira des électrons renouvelables produits par le parc éolien OranjeWind à Air Liquide pour qu’ils servent à la production d’hydrogène vert. Le projet est prévu d’être opérationnel fin 2027 et permettra de réduire jusqu’à 150 000 tonnes par an les émissions de GES du site d’Anvers.

    En 2023, TotalEnergies et Air Liquide ont signé un accord pour l’approvisionnement à long terme en hydrogène vert et bas carbone de la plateforme de Gonfreville en Normandie. Le projet prévoit la fourniture de 10 000 tonnes d’hydrogène vert par an à la plateforme de TotalEnergies en Normandie et en complément jusqu’à 5 000 tonnes d’hydrogène bas carbone à partir du second semestre 2026. Il comprend deux volets intégrés :

    • La production d’hydrogène vert et bas carbone par l’électrolyseur Normand’hy, construit et opéré par Air Liquide, d’une capacité électrique totale de 200 MW. TotalEnergies bénéficiera d’un accès à la moitié de cette capacité de production, correspondant à la quantité d’hydrogène livrée à sa raffinerie.
    • La fourniture par TotalEnergies d’environ 700 GWh/an d’électricité renouvelable et bas carbone, destinée à alimenter l’électrolyseur d’Air Liquide à hauteur de 100 MW, volume correspondant à la part d’hydrogène livrée à la raffinerie TotalEnergies de Normandie.

    Des contrats d’approvisionnement long terme en hydrogène vert

    En juin 2024, TotalEnergies et AirProducts ont annoncé un accord pour la fourniture annuelle de 70 000 tonnes d’hydrogène vert vers les sites de raffinage-chimie de la Compagnie en Europe pour une durée de 15 ans à partir de 2030. Cet hydrogène vert sera produit à partir d’ammoniac vert importé par AirProducts et permettra de réduire les émissions de CO2 jusqu’à 700 000 tonnes de CO2 par an.

    En Allemagne, TotalEnergies et VNG, société allemande de distribution de gaz naturel, ont signé un accord en juin 2023 pour l’approvisionnement en hydrogène vert de la raffinerie de Leuna. L’hydrogène vert sera produit avec de l’électricité renouvelable par un électrolyseur de 30 MW, construit et opéré par VNG et son partenaire Uniper. Cet accord contribuera à la baisse des émissions de la raffinerie de Leuna par une réduction d’émissions de GES pouvant aller jusqu’à 80 000 tonnes de CO2 par an d’ici 2030.

    Toujours en Allemagne, la Compagnie a signé un accord avec RWE en mars 2025 pour la fourniture à long terme de 30 000 tonnes par an d’hydrogène vert à destination de sa raffinerie de Leuna. L’hydrogène vert sera produit par un électrolyseur de 300 MW, construit et opéré par RWE à Lingen. Livré par un pipeline de 600 km à l’entrée de la raffinerie de Leuna, qui doit être mis en place par les autorités allemandes, il permettra d’éviter l’émission d’environ 300 000 tonnes de CO2 par an à partir de 2030.

    Carte de l’approvisionnement sécurisé d’hydrogène bas carbone
    sur nos sites RC à date (mars 2025)

    Infographie « Sites du raffinage-chimie en Europe - approvisionnement sécurisé d'hydrogène bas carbone à date » - voir description détaillée ci-après

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    (1) Hydrogène produit à partir de ressources non renouvelables mais qui affiche des émissions de gaz à effet de serre inférieures à un seuil maximum. Par exemple l’hydrogène produit à partir de gaz naturel par le procédé de reformage vapeur associé à un processus de capture et de stockage des émissions de CO2 (CCS). En Europe, le seuil maximum des émissions de gaz à effet de serre pour l’hydrogène bas carbone est le même que pour l’hydrogène renouvelable, soit 3,38 kg CO2e/kg H2 selon la Directive européenne 2018/2001 dite RED II. Dans le langage courant, on considère souvent que l’hydrogène bas carbone inclut l’hydrogène renouvelable.