L’hydrogène naturel, l’énergie renouvelable de demain ?
Le sommet H-Nat 2021 qui se tient en ligne les 2 et 3 juin met en avant l'hydrogène naturel : un hydrogène présent dans le sous-sol qu'il suffirait d'extraire. Un hydrogène non plus seulement vecteur énergétique mais véritable source d'énergie. Qui plus est peut-être renouvelable puisque produit en continu sous terre. Une hypothèse séduisante qui reste à confirmer.
Plus vert que vert, c'est quelle couleur ? Peut-être bien blanc. Alors que l'hydrogène vert produit par électrolyse de l'eau à partir d'électricité d'origine renouvelable fait l'objet de toutes les attentions pour accélérer la transition énergétique, un autre hydrogène, dit naturel ou natif et qualifié de « blanc », veut faire entendre ses atouts et lancer son développement. Un objectif au cœur du premier sommet consacré à l'hydrogène naturel, H-Nat 2021, qui s'est ouvert hier, le 2 juin, pour deux jours – en ligne.
« J’espère que ce sommet pourra apporter plus de visibilité à l'hydrogène naturel. Nous devons continuer nos efforts pour se faire connaître des décideurs mondiaux », a ainsi appelé Aliou Diallo, président d'Hydroma, entreprise pionnière du secteur, lors de l'ouverture du sommet. « Nous souhaitons arriver à faire entrer l’hydrogène naturel dans le mix énergétique au même titre que les autres énergies renouvelables », a précisé Valérie Bouillon-Delporte, présidente de l’association professionnelle Hydrogène Europe
Forer le sol pour en extraire de l'hydrogène ? L'idée peut surprendre. La découverte d'accumulations souterraines d'hydrogène sous la croûte terrestre dans les années 1980 a en tout cas surpris la plupart des géologues, persuadés de l'impossibilité de telles accumulations. Depuis le gaz léger a été détecté dans les sous-sols un peu partout dans le monde sur tous les continents. Au point de susciter l'intérêt pour l'exploitation de tels gisements.
Nombreuses incertitudes
« De plus en plus d'indices conduisent de grands acteurs industriels à se demander si une production substantielle d'hydrogène naturel serait possible », écrit ainsi Vivien Esnault, chef de projet Hydrogène à l'Ifpen sur le site de l'ex-Institut français du pétrole. Avec, à la clé, un changement radical du rôle du gaz léger : « Plus qu'un vecteur, l'hydrogène pourrait donc constituer une source d’énergie », poursuit Vivien Esnault.
Les incertitudes restent cependant nombreuses, notamment sur le plan scientifique. L'origine de cet hydrogène reste discutée et plusieurs hypothèses sont avancées pour expliquer la formation de la molécule dans les sous-sols. La première et la plus soutenue est la réduction de l’eau par le fer(II) contenu dans certaines roches, notamment la magnétite. L'eau pourrait aussi avoir donné de l'hydrogène par radiolyse.
« Considérer l'hydrogène naturel comme un flux et non un stock »
La deuxième source d'hydrogène naturel considérée par les chercheurs est le sulfure d'hydrogène : cette molécule largement présente au niveau des dorsales océaniques peut elle aussi être réduite par le fer, le fer(III) cette fois-ci que l’on trouve dans les pyrites, pour donner de l'hydrogène. Une troisième explication pointe l'ion ammonium, qui, lors d’une réaction complexe de décomposition en zone métamorphique, produit le gaz léger. Enfin, selon certains chercheurs, l'hydrogène présent en sous-sol serait de l'hydrogène primordial, présent à la formation du système solaire et de la Terre.
Hormis dans l'hypothèse d'un hydrogène primordial, l'hydrogène naturel aurait donc cette caractéristique d'être produit en continu dans le sous-sol. « Il faut considérer l'hydrogène naturel comme un flux et non un stock, a ainsi insisté le professeur Alain Prinzhofer, pionnier et spécialiste du sujet, lors du sommet H-Nat 2021. L’hydrogène a un système très dynamique donc son temps de résidence est très court. A peu prêt de l’ordre de la vie humaine. Cela fait de lui une ressource renouvelable à notre échelle. »
Démonstration au Mali
Une source d'énergie renouvelable à extraire du sol. L'idée peut séduire. Elle est mise en pratique au Mali depuis 2011, où l'entreprise Hydroma exploite à petite échelle un gisement d'où sort un hydrogène naturel pur à 98%. « L’hydrogène est directement utilisable industriellement à sa sortie et il ne dégage aucune émission de CO2 », a précisé Aliou Diallo, président d’Hydroma. Brûlé dans une turbine, cet hydrogène alimente en électricité le village de Bourakébougou.
La production d'hydrogène naturel à grande échelle sera-t-elle possible ? Pour Alain Prinzhofer, c'est en tout cas un cap à viser : « Nous devons mieux comprendre le système de l’hydrogène avec de nouvelles recherches fondamentales mais aussi se poser des questions d’exploration et de production. » Et Valérie Bouillon-Delporte de lancer, en forme d'appel : « Nombre d’étapes ont déjà été franchies mais il faut persévérer. Il faut agir pour construire les solutions de demain ».
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