Dans l'industrie, quels sont les composés d'hydrogène les plus importants?
Dans l’industrie, le plus important des composés hydrogènes utilisés dans le monde est l’eau douce, suivie de près par divers produits à base d’hydrocarbures. En 2011, les estimations de la consommation d'eau à l'échelle mondiale s'élevaient à 68 milliards de mètres cubes par an. L'eau basée sur l'évapotranspiration (ET), la forme renouvelable acquise à partir des terres de surface et des eaux de ruissellement, représente 18 milliards de mètres cubes, les 40 milliards restants provenant d'eaux souterraines fossiles non renouvelables. Avec 23% de celle-ci utilisée à des fins industrielles, environ 15 milliards de mètres cubes d'eau douce sont utilisés comme produit chimique industriel chaque année. On estime qu'un minimum de 28% de toute l'eau douce disponible sur la planète est destiné à un usage humain, 69% de cette eau étant allouée à l'agriculture, 23% à l'industrie et 8% à un usage domestique.
Le pétrole est clairement le deuxième plus important composé d'hydrogène pour l'industrie. La consommation mondiale de pétrole des 15 premiers pays, y compris du groupe de pays de l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP), était estimée en 2008 à environ 3,4 milliards de mètres cubes par an, soit 20 milliards de barils par an. La consommation de combustibles fossiles a augmenté d'environ 2% par an jusqu'en 2009, année où elle a chuté en moyenne mondiale pour la première fois en 30 ans. La majeure partie de ce déclin a été enregistrée dans les pays occidentaux en crise économique, tandis que l'utilisation globale de composés hydrogènes à base de pétrole par les pays en développement continuait de croître. En 2009, la Chine est devenue le plus gros consommateur d'énergie, responsable de 18% de la consommation énergétique mondiale.
L'utilisation de l'eau par l'industrie varie considérablement d'une région à l'autre. L’Afrique dans son ensemble n’utilise que 5% environ de son eau douce pour l’industrie, alors qu’en Europe, 54% de l’eau douce est utilisée comme composé industriel. L'industrialisation des pays en développement par rapport à l'agriculture en tant que principale forme de croissance économique augmente rapidement la demande en eau. La Banque mondiale calcule qu'en 2225, 228 milliards de mètres cubes d'eau seront utilisés chaque année, avec une croissance moyenne de la consommation d'eau pour la production industrielle et énergétique d'environ 4,2% par an. L'esitmate 2025 représente 70% de toute l'eau douce disponible sur la planète, laissant une petite fraction à la disposition des processus naturels et des écosystèmes.
La chimie de l'hydrogène continuera d'être essentielle à la croissance industrielle, même si les nouvelles technologies énergétiques remplacent celles basées sur le pétrole. Les biocarburants tels que l'éthanol sont également en grande partie composés d'hydrogène, avec une formule chimique C 2 H 6 O. L'éthanol, le biodiesel et d'autres substituts du pétrole sont raffinés à partir de produits végétaux tels que l'huile de soja ou de palme et le maïs. Ceci augmente encore l'utilisation d'eau douce dans le processus industriel de production de tels composés d'hydrogène.