Ce carburant naturel pourrait-il être une solution à la crise énergétique européenne ?
L’hydrogène est présenté comme le « carburant du futur ». Il n’émet de la chaleur et de l’eau que lorsqu’il brûle, ce qui en fait une alternative intéressante aux combustibles fossiles.
Mais la majorité de la production d’hydrogène repose aujourd’hui sur le gaz ou le charbon, dans des procédés très émetteurs de CO2.
L’hydrogène « vert », produit à partir d’énergies renouvelables, offre une alternative prometteuse, mais coûteuse. Et s’il existait un moyen de supprimer complètement ces processus de production ?
La Terre recèle de vastes réserves d’hydrogène naturel qui pourraient être extraites du sol.
Une énorme découverte de cet hydrogène dit « blanc » en France plus tôt cette année a suscité l’enthousiasme quant à la possibilité qu’il puisse devenir une source d’énergie propre, bon marché et renouvelable.
La Suisse s’est rapidement jointe à la recherche et a découvert au printemps de l’hydrogène naturel dans le canton des Grisons. En été, le pays a commencé à sonder les roches valaisannes à la recherche de nouveaux gisements.
L’hydrogène blanc pourrait-il être la clé d’une énergie sûre et propre, et pourquoi est-il tout juste exploré ?
Qu’est-ce que l’hydrogène blanc ?
L’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant sur Terre et est présent naturellement dans tout, de l’eau aux plantes.
Cependant, jusqu’à récemment, on ne pensait pas que des quantités significatives d’hydrogène gazeux sous sa forme pure soient présentes dans la Terre.
Une découverte accidentelle a été faite au Mali en 2012. Un forage foré pour un puits des décennies plus tôt émettait de l’hydrogène naturel presque pur.
Depuis lors, les géologues expérimentent de plus en plus l’extraction de ce gaz naturel – dont on pense qu’il se forme par des réactions eau-minéraux – du sous-sol de la surface terrestre.
Contrairement aux réserves de combustibles fossiles, dont la formation prend des millions d’années, l’hydrogène naturel ou « blanc » est continuellement reconstitué.
L’hydrogène blanc est-il l’avenir d’une énergie sûre et propre ?
On ne sait pas encore exactement comment se forment les gisements d’hydrogène blanc et s’ils sont commercialement exploitables.
Des startups et des scientifiques explorent cette possibilité, avec des résultats prometteurs.
« La Terre compte de nombreux endroits où coexistent les conditions idéales pour produire et accumuler naturellement de l’hydrogène, qui peut ensuite être extrait à des fins sociétales », explique le Dr Michael Webber, professeur en ressources énergétiques à l’Université du Texas à Austin, aux États-Unis. L’Observatoire de l’Europe Vert.
« La bonne nouvelle est qu’en laissant la terre faire le travail à notre place, cette source d’hydrogène est probablement beaucoup plus propre à produire que les méthodes actuelles de gazéification du charbon, de reformage du méthane ou d’électrolyse de l’eau. »
Bien que la majeure partie de l’hydrogène naturel se trouve probablement dans des zones offshore inaccessibles, des gisements ont été découverts en Australie, en Europe de l’Est, en France, à Oman, en Espagne et aux États-Unis, ainsi qu’au Mali et en Afrique de l’Ouest.
En mai, un important gisement d’hydrogène naturel a été découvert accidentellement en Lorraine, en France. Une équipe de recherche du Laboratoire GéoRessources de l’Université de Lorraine, du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et du producteur d’énergie La Française de l’Energie l’a découvert en testant les niveaux de méthane dans le sol.
Ils forent actuellement plus profondément pour connaître la quantité exacte d’hydrogène disponible, mais estiment qu’il pourrait y en avoir environ 46 millions de tonnes, soit l’équivalent de plus de la moitié de la production annuelle mondiale actuelle d’hydrogène gris, selon le CNRS.
Dans le nord-est de l’Espagne, la société d’exploration Helios Aragón affirme avoir localisé un réservoir de plus d’un million de tonnes d’hydrogène, qu’elle prévoit de commencer à forer en 2024.
Il s’avère prometteur en tant qu’alternative bon marché à l’hydrogène vert, qui coûte actuellement environ 5 euros le kilogramme. L’hydrogène blanc ne coûte que 0,50 € par kilogramme, rapporte le média d’information et de recherche Science.
Quels sont les problèmes liés à l’énergie hydrogène ?
L’hydrogène blanc n’est cependant peut-être pas une solution miracle à la crise énergétique.
Certains scientifiques affirment que le manque de données sur les fuites d’hydrogène et les dommages potentiels qu’elles pourraient causer constituent un problème pour l’industrie émergente.
Si l’hydrogène s’infiltre dans l’atmosphère, il peut réduire la concentration de molécules qui détruisent les gaz à effet de serre, annulant ainsi ses avantages environnementaux.
Avec le manque de technologie pour surveiller les fuites d’hydrogène, cela pourrait constituer un angle mort majeur.
« Comme pour les autres sources d’hydrogène, (l’hydrogène naturel) doit être manipulé avec précaution afin de réduire les risques pour la sécurité et d’éviter les fuites », explique le Dr Webber.
Mais il ne s’agit peut-être pas d’un risque environnemental aussi important que certains le pensent.
« Nos recherches à l’UT Austin, qui ont été présentées (mercredi) à la conférence ASME IMECE à la Nouvelle-Orléans, concluent que l’impact indirect des émissions fugitives d’hydrogène sur le réchauffement climatique est en réalité assez faible par rapport aux autres impacts des gaz à effet de serre sur le cycle de vie, de sorte que l’effet de serre les risques liés aux fuites d’hydrogène indésirables sont mineurs.
Cependant, les fuites ne sont pas la seule préoccupation lors du transport d’hydrogène. Il prend beaucoup de place sous forme gazeuse et nécessite une température de -253°C pour être liquéfié, ce qui pourrait être d’un coût prohibitif.
Il y a également un manque de pipelines et de systèmes de distribution d’hydrogène. L’industrie des combustibles fossiles espère pouvoir éventuellement passer par les infrastructures existantes, telles que les gazoducs. Cependant, les scientifiques affirment que l’hydrogène peut corroder les tuyaux métalliques et provoquer des fissures.
Non seulement les molécules d’hydrogène sont beaucoup plus petites et plus légères que celles du méthane, ce qui les rend plus difficiles à contenir, mais elles sont également beaucoup plus explosives que le gaz naturel, ce qui soulève des problèmes de sécurité.
Ce sont quelques-unes des raisons pour lesquelles les pompes à chaleur et les véhicules électriques alimentés par batterie l’ont emporté sur les alternatives à base d’hydrogène, selon Science.
Ce carburant pourrait être mieux adapté aux véhicules lourds qui ne peuvent pas facilement utiliser de batteries, comme les camions, les navires et les avions, ainsi qu’à l’industrie sidérurgique et aux processus chimiques comme la production d’engrais.
