Resté longtemps méconnu, l’hydrogène naturel est l’hydrogène se trouvant sous forme native dans les sous-sols. Totalement décarboné, peu coûteux et potentiellement renouvelable, il possède de nombreux atouts pour être l’énergie du futur.
D’importantes quantités ?
Au Mali, l’électricité du village de Bourakébougou* est produite depuis 2012 par l’hydrogène directement extrait du sous-sol. Cet hydrogène, dit « naturel », fait depuis peu l’objet de recherches et d’explorations dans le monde entier. Des gisements ont été mentionnés dans de nombreux pays, et notamment en Australie, au Brésil, en Europe, au Maroc ou aux Etats-Unis.
De nombreuses questions restent aujourd’hui cependant en suspens. Dans quels environnements géologiques est-il le plus probable de localiser cet hydrogène ? Quels sont les contextes favorisant sa présence à de fortes concentrations ? Sommes-nous en présence de stocks d’hydrogène ou au contraire de flux alimentant des cavités souterraines ? Cet hydrogène pourrait-il donc être considéré comme renouvelable ? Les débits observés pourraient-ils être contrôlés et augmentés par des technologies encore à découvrir ?
Une exploitation peu coûteuse ?
Le vaporéformage** des hydrocarbures représente aujourd’hui environ 95% de la production d’hydrogène dans le monde. Du fait de son impact carbone extrêmement élevé, ce procédé est certainement appelé à disparaître à plus ou moins long terme.
Par ailleurs, la production d’hydrogène par électrolyse de l’eau est hautement consommatrice en électricité, qu’elle soit renouvelable ou non. Son coût de production est aujourd’hui environ deux à trois fois plus élevé que celui du vaporéformage.
Le coût de l’exploitation de l’hydrogène naturel est aujourd’hui estimé à un montant de cinq à dix fois inférieur à celui de la production par électrolyse de l’eau. Ajoutons à cela que cette production pourrait s’effectuer avec un impact carbone, sinon nul, du moins extrêmement faible.
Quelle évolution des connaissances et des réglementations ?
Il semble que d’importantes avancées théoriques et opérationnelles puissent survenir dans un avenir proche.
En 2020, le Plan Hydrogène Français*** ne mentionnait pas l’hydrogène naturel, même en tant que piste de recherche possible. En 2022, à l’instar de quelques autres pays dans le monde, la France a modifié son code minier de manière à fournir aux initiatives industrielles le cadre réglementaire qui leur est nécessaire.
Portée par le Pôle de Compétitivité Avenia, l’initiative EARTH2 a pour objectif de fédérer les acteurs français et européens de l’hydrogène du sous-sol. La France est également à l’origine de l’événement H-NAT, premier sommet mondial entièrement consacré à l’hydrogène naturel. Gageons que les promesses portées par cet écosystème se concrétiseront très rapidement !
Quelle place pour le numérique ?
Les techniques de simulation numérique doivent contribuer dès maintenant au perfectionnement des modélisations de production, de stockage et de transport de l’hydrogène naturel dans les sous-sols. Les technologies d’apprentissage profond devraient également accélérer de manière notable l’efficacité des prospections qui ne font aujourd’hui que débuter.
Afin d’accompagner les politiques publiques de développement de l’hydrogène naturel, des outils numériques de modélisation et de prédiction des effets rebonds devront par ailleurs impérativement être développés.
Vers plus de sobriété ?
Il est probable qu’une proportion importante des gisements d’hydrogène naturel qui seront découverts seront situés dans des sites jusqu’à maintenant peu impactés par des opérations d’exploitation de leurs sous-sols, comme par exemple certains fonds marins.
Afin de préserver ces sites, et même — surtout ! — dans le cas où les quantités avérées seraient élevées, ces potentielles découvertes devraient continuer à être accompagnées des mesures de sobriété des usages qui commencent aujourd’hui à être mises en œuvre.
Notes
* l’électricité du village de Bourakébougou : documentaire « Bourakébougou, village malien électrifié à l’hydrogène naturel«
** le vaporeformage : Production d’hydrogène par vaporéformage de méthane (discoverthegreentech.com)
*** le Plan Hydrogène Français
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