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"Pas de solution énergétique miracle avec les filières multicolores à hydrogène, des perspectives et investissements lourds pour l’hydrogène blanc ou natif débattus avec par Jancovici et Benjamin Louvet pour Boursorama" par Jacques Hallard

mercredi 17 janvier 2024, par Hallard Jacques


ISIAS Energies Transitions Hydrogène Partie 4

Pas de solution énergétique miracle avec les filières multicolores à hydrogène, des perspectives et investissements lourds pour l’hydrogène blanc ou natif débattus avec par Jancovici et Benjamin Louvet pour Boursorama

Jacques Hallard , Ingénieur CNAM, site ISIAS – 10/01/2024

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Foyer d’hydrogène natif ou hydrogène blanc - Feux éternels de Yanartaş (sud-ouest de la Turquie) – Document Wikipédia {{}}

Présentation de la Série ‘Energies Transitions Hydrogène’

Partie 1 - ’Depuis 2018, le soutien à la filière hydrogène en France a permis de clarifier les différentes technologies distinguées par une dizaine de couleurs, et d’exposer les interrogations, promesses et critiques d’une économie de l’hydrogène’ par Jacques Hallard - 04 janvier 2023 - ISIAS Energies Transitions Hydrogène

Partie 2 - ’Utilisant l’énergie de la lumière pour transformer l’ammoniac en hydrogène, un nouveau catalyseur peu coûteux pourrait être la clé des technologies et de l’économie de l’hydrogène’ par Jacques Hallard - 06 janvier - ISIAS Energies Transitions Hydrogène Partie 2

Partie 3 - ’L’hydrogène « renouvelable » : une énergie propre ou une imposture ? « Trop gourmand en énergie pour être écologique » ? - Tendances et questions sur le développement des voitures électriques et de l’hydrogène ‘vert’’ par Jacques Hallard - 08 janvier, par Hallard Jacques - ISIAS Energies Transitions Hydrogène Partie 3

Partie 4 : Pas de solution énergétique miracle avec les filières multicolores à hydrogène, des perspectives et investissements lourds pour l’hydrogène blanc ou natif débattus avec par Jancovici et Benjamin Louvet pour Boursorama

Plan du document : Préambule Introduction Sommaire Auteur


Préambule

Tout d’abord quelques informations pour de (re)mettre dans le bain pour cette Partie 4 de la Série ‘Energies Transitions Hydrogène’, conçue dans un but didactique.

En bref - Hydrogène blanc : quel potentiel pour la transition énergétique ? – Vidéo 1:37 - Air Liquide - 15 décembre 2023 - Vous avez peut-être entendu parler de l’hydrogène blanc ou hydrogène naturel. Mais savez-vous vraiment de quoi il s’agit ? Comment l’hydrogène blanc est-il généré ? Cette ressource est-elle abondante ? Peut-on vraiment compter sur l’hydrogène naturel dans le cadre de la transition énergétique ? 🤔 Découvrez ici ce qu’est cette ’nouvelle énergie’ et quels sont ses avantages mais aussi ses enjeux. Cette vidéo est aussi disponible en anglais. 👉  

https://www.gstatic.com/youtube/img/watch/yt_favicon.png • White hydrogen : what potential for th... 

https://yt3.ggpht.com/ytc/AIf8zZRVeyGh-0-1qEymrdCMD2rpJHsrxEqqMWXVfItjrQ=s88-c-k-c0x00ffffff-no-rjhttps://www.youtube.com/@AirLiquideGroupAir Liquidehttps://www.youtube.com/@AirLiquideGroup– Source :https://www.youtube.com/watch?v=k_02k2h5qMA

Dihydrogène - Composé chimique - Le dihydrogène est la forme moléculaire de l’élément hydrogène qui existe à l’état gazeux aux conditions normales de température et de pression. La molécule comporte deux atomes d’hydrogène ; sa formule chimique est H₂… Wikipédia

Rappels – L’hydrogène natif, également appelé hydrogène naturel ou hydrogène blanc, est le dihydrogène présent dans la nature, par opposition au dihydrogène produit au laboratoire ou dans l’industrie. Wikipédia

L’hydrogène naturel ou blanc - « Bien qu’il soit l’élément le plus abondant de l’univers, l’hydrogène n’est pas aussi facile à extraire de son milieu naturel que le pétrole. Des puits d’hydrogène naturel ont été découverts « par hasard » à proximité de Bourakébougou, au Mali. Ils alimentent, depuis plusieurs années, ce village en électricité. Deux scientifiques français, Eric Deville et Alain Prinzhofer sont partis à sa recherche et en ont trouvé des traces à plusieurs endroits de la planète. Leurs découvertes font l’objet d’un livre : « Hydrogène naturel : la prochaine révolution énergétique » publié chez Belin. Entretemps, plusieurs startups se sont lancées dans le filon de l’extraction d’hydrogène naturel de par le monde, mais sa faisabilité technique et économique n’est toujours pas parfaitement cernée. Un gisement potentiel a notamment été identifié en France.

À lire aussiL’hydrogène naturel existe, mais quel est son potentiel ?https://www.revolution-energetique....

Extrait : A propos de l’auteur - Hugo LARA - Hugo est rédacteur en chef de Révolution Énergétique. Journaliste spécialisé dans les énergies et transports bas-carbone, il sonde l’évolution des pays dans ces domaines et rêve de voyager un jour en avion électrique… - Haut du formulaire

Source : https://www.revolution-energetique.com/dossiers/hydrogene-vert-bleu-gris-jaune-blanc-tout-savoir-sur-ses-couleurs/ Haut du formulaire

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Introduction

Ce dossier débute par 3 articles de Wikipédia qui exposent successivement l’élément chimique hydrogène H, l’hydrogène « blanc » ou natif et les méthodes de production de l’hydrogène

A propos d’hydrogène blanc ou natif – spécialement abordé ici - les autres documents qui suivent ont été choisis pour tenter de donner des réponses telles que : « Quelles perspectives ? », « Quel est son potentiel ? » ; « Nouveau pétrole vert ou chimère énergétique ? » ; « Quels définitions, sources et enjeux » ; « Le futur nouveau pétrole ? « ; « Ce que cet or blanc peut rapporter à la France ? » ; « La France à deux doigts de la révolution énergétique ? »

Puis les documents choisis traitent des applications et perspectives dans 3 régions françaises : le Grand Est (en Lorraine), la Nouvelle Aquitaine et la Bourgogne-Franche.Comté …

Ce dossier se termine d’une part avec un entretien avec Benjamin Louvet pour Boursorama, titré « Voici pourquoi l’hydrogène n’est pas une énergie miracle », et d’autre part par 3 contributions tranchées de J.-M. Jancovici …

D’après Wikipédia, Jean-Marc Jancovici, né le 13 février 1962, est un ingénieur, enseignant et conférencier français. Diplômé de l’École polytechnique, ingénieur de l’École nationale supérieure des télécommunications, il est le créateur du bilan carbone, qu’il a développé au sein de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie. Il cofonde en 2007 avec Alain Grandjean Carbone 4, un cabinet de conseil qui vend des bilans carbone aux entreprises, ainsi que le think tank The Shift Project en 2010. Depuis 2008, il est enseignant vacataire à l’École nationale supérieure des mines de Paris. Dans les années 2010, il se fait surtout connaître par ses conférences de sensibilisation et de vulgarisation sur les thèmes du réchauffement climatique et de l’énergie. En 2018, il devient membre du Haut Conseil pour le climat auprès du Premier ministre. Publiée en 2021, sa bande dessinée Le Monde sans fin, coécrite et dessinée par Christophe Blain, est un grand succès de librairie en France. Engagé en faveur de la lutte contre le dérèglement climatique, en particulier dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre, il milite notamment pour la taxe carbone et la production d’énergie nucléaire civile, positions qui lui attirent des critiques. Selon lui, le modèle des sociétés occidentales est voué à la décroissance, car leur système économique dépendant d’énergie provenant essentiellement des combustibles fossiles n’est pas pérenne…

Voir sa Biographie dans l’article complet à ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Jean-Marc_Jancovici

Les articles sélectionnés pour ce dossier [Partie 4 de la Série ‘Energies Transitions Hydrogène’] sont indiqués avec leurs accès dans le sommaire ci-après

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Sommaire

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Hydrogène - Cet article de Wikipédia concerne l’élément chimique. Pour le corps simple H2, voir Dihydrogène. Pour la théorie quantique de l’atome d’hydrogène, voir Atome d’hydrogène.

L’hydrogène est l’élément chimique de numéro atomique 1, de symbole H. L’hydrogène présent sur Terre est presque entièrement constitué de l’isotope 1H (ou protium, comportant un proton et zéro neutron) et d’environ 0,01 % de deutérium 2H (un proton, un neutron). Ces deux isotopes de l’hydrogène sont stables. Un troisième isotope, le tritium 3H (un proton, deux neutrons), instable, est produit dans les réactions de fission nucléaire (réacteurs nucléaires ou bombes).

L’hydrogène peut avoir les nombres d’oxydation 0 (dihydrogène H2 ou hydrogène métallique), +I (dans la plupart de ses composés chimiques) et –I (dans les hydrures métalliques). L’hydrogène est un élément électropositif, fréquemment ionisé à l’état H+ ou H3O+. Il forme aussi des liaisons covalentes (notamment dans le dihydrogène et les hydrocarbures) et des liaisons de nature intermédiaire appelées liaisons hydrogène (notamment dans la molécule d’eau et la matière organique).

L’hydrogène est le principal constituant du Soleil et de la plupart des étoiles (dont l’énergie provient de la fusion thermonucléaire de cet hydrogène), et de la matière interstellaire ou intergalactique. C’est un composant majeur des planètes géantes, sous forme métallique au cœur de Jupiter et de Saturne, et sous la forme de dihydrogène solide, liquide ou gazeux dans leurs couches plus externes et dans les autres planètes géantes. Sur Terre, il est surtout présent à l’état d’eau liquide, solide (glace) ou gazeuse (vapeur d’eau), mais on le trouve aussi dans les émanations de certains volcans sous la forme de H2 et de CH4 (méthane). Le corps simple H2 est mis en évidence à l’état gazeux par Cavendish en 1766, qui l’appelle « air inflammable » parce qu’il brûle ou explose en présence d’oxygène, produisant de la vapeur d’eau. Lavoisier désigne ce gaz sous le nom d’hydrogène, composé du préfixe hydro-, du grec ὕδωρ / húdôr, « eau », et du suffixe -gène, du grec γεννάω / gennáô, « engendrer »7. Son nom correct est désormais « dihydrogène », mais dans la langue courante on continue à l’appeler « hydrogène ».

L’article complet est à lire sur ce site :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrog%C3%A8ne

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  • Article Wikipédia sur l’hydrogène natif

    C :\Users\JH\Documents\héWIKI.jpgFeux éternels de Yanartaş (sud-ouest de la Turquie).

L’hydrogène natif, également appelé hydrogène naturel ou hydrogène blanc, est le dihydrogène présent dans la nature, par opposition au dihydrogène produit au laboratoire ou dans l’industrie. La dénomination hydrogène blanc le distingue de l’hydrogène vert, qui exploite des énergies renouvelables ou autres procédés décarbonés, et de l’hydrogène gris/brun/noir, que l’on obtient à partir des sources fossiles. L’hydrogène natif est peu polluant et permet une exploitation à moindre coût, comparé à l’hydrogène industriel. L’hydrogène natif a été identifié dans de nombreuses roches mères dans des zones situées au-delà des bassins sédimentaires où opèrent généralement les compagnies pétrolières.

Origine de l’hydrogène natif - Il existe plusieurs sources d’hydrogène natif1 :

Localisation et extraction

L’hydrogène natif est extrait de puits, mélangé avec d’autres gaz comme l’azote, le méthane ou l’hélium2.

L’hydrogène natif a été identifié dans de nombreuses roches mères dans des zones situées au-delà des bassins sédimentaires où opèrent généralement les compagnies pétrolières3.

Les géologues Alain Prinzhofer et Eric Derville ont prouvé l’existence d’importants réservoirs dans une dizaine de pays dont le Mali et les États-Unis4. Leur potentiel reste cependant difficile à évaluer5.

Des accumulations d’hydrogène ont été détectées dans la croûte terrestre. L’une d’elles, au Mali, est quasiment pure (à 96 %) et est utilisée pour produire de l’électricité6.

Cet intérêt pour l’hydrogène naturel se concrétise dans les années 2020 par la prise de permis d’exploration dans plusieurs régions de France, d’Australie, des États-Unis7. Des investissements importants sont fait dans des compagnies d’exploration visant spécifiquement cette ressource.

De nombreuses émanations au fond des océans ont été identifiées mais sont difficilement exploitables. La découverte d’une émanation significative en Russie en 2008 suggère la possibilité d’extraire de l’hydrogène natif en milieu sous-marin[réf. nécessaire].

États-Unis - En avril 2023, un deuxième forage d’hydrogène natif, après celui du Mali, est en cours dans le Nebraska8. Koloma lève 91 millions de dollars en 20239.

Australie - Fin 2023, en Australie, une trentaine de permis ont été délivrés10.

France

Plusieurs sources ont été identifiées en France. En particulier, les Alpes et les Pyrénées sont propices à une exploration11,12. La Nouvelle-Calédonie dispose de sources hyperalcalines témoins d’émission de dihydrogène. Après quatre années de recherches lancées en 2019 dans le cadre du projet Regalor (Ressources gazières de Lorraine), un gisement potentiel de 46 millions de tonnes est découvert en Moselle13,14.

En avril 2020, une start-up française annonce avoir réuni 20 millions d’euros pour développer l’extraction d’hydrogène natif en France. Elle prévoit un pilote d’extraction d’hélium dans la Nièvre début 202415.

En avril 2022, l’hydrogène natif est pris en compte dans le Code minier français16.

En juin 2023, l’exploitant gazier Française de l’énergie (FDE) annonce la découverte fortuite d’un gisement d’hydrogène natif dans l’ancien bassin houiller lorrain, à Folschviller (Moselle), par des chercheurs de GéoRessource, laboratoire de l’université de Lorraine rattaché au CNRS. La teneur atteint 1 % à 600 mètres de profondeur et 17 % à 1 100 mètres. Cette découverte pourrait s’expliquer par la présence de sidérite, une espèce minérale qui, réagissant avec l’eau des galeries, engendrerait du dihydrogène17,18. Il s’agirait, selon FDE, du plus grand gisement d’hydrogène blanc jamais découvert, représentant la moitié de la production mondiale19.

À mi-2023, quatre demandes de permis d’exploration pour de l’hydrogène natif sont en cours d’instruction en France : celle de la société « 45-8 Energy » dans les Pyrénées-Atlantiques, déposée conjointement avec Storengy ; celle de la société « TBH2 Aquitaine », dans le même département ; celles de la société Sudmine en Auvergne-Rhône-Alpes, dans l’Ain et le Puy-de-Dôme. Ce développement a été rendu possible par l’inclusion de l’hydrogène natif dans le code minier au printemps 202220.

Le 3 décembre 2023, le premier permis d’exploration d’hydrogène natif est accordé pour cinq ans à la société TBH2 Aquitaine, dans les Pyrénées-Atlantiques16.

Géologie - L’hydrogène natif est continuellement engendré par différentes sources naturelles. De nombreuses émanations d’hydrogène sont connues sur les dorsales médio-océaniques21. Une autre réaction connue, la serpentinisation, se produit sous les fonds marins (dans la croûte océanique). L’hydrogène est également produit dans la croûte terrestre par diagenèse (oxydation du fer) dans les bassins sédimentaires des cratons, notamment en Russie ainsi que par radiolyse (électrolyse naturelle) ou par l’activité bactérienne. Il peut enfin être primordial, c’est-à-dire présent depuis la formation de la Terre. Ces sources n’ont pas encore été explorées22.

Caractéristiques - Le dihydrogène est très soluble dans l’eau douce, plus particulièrement en profondeur (la solubilité augmente avec la pression).

Qualité - L’hydrogène natif ne cause aucune émission de CO2. L’exploitation est compétitive par rapport au vaporeformage, notamment en covalorisation23. L’hydrogène natif est peu polluant et permet une exploitation à moindre coût, comparé à l’hydrogène industriel24.

Coût - Selon Nicolas Pelissier, président de 45-8 Energy, start-up française créée en 2017 et spécialisée dans l’exploration et la production de gaz industriels, « le coût de production de la phase pilote est de trois à quatre euros par kilo sans subvention, et sur la phase industrielle, on s’attend à tomber en dessous de l’euro, voire du demi-euro, par kilo. À titre de comparaison, en France en 2023, il faut compter environ dix euros le kilo, subventions incluses, pour l’hydrogène vert avec électrolyse »20.

Rôle dans la transition écologique - L’hydrogène naturel joue un rôle dans la géopolitique de l’énergie5. Il dispense en effet de l’étape énergivore qu’est la synthèse du dihydrogène25. Les chercheurs Geoffrey Ellis et Sarah Gelman, de l’Institut d’études géologiques des États-Unis (USGS), ont utilisé un modèle de l’industrie pétrolière pour estimer les réserves récupérables d’hydrogène natif : ils obtiennent un ordre de grandeur de mille milliards de tonnes, suffisant pour satisfaire la demande mondiale pendant des millénaires26.

Adéquation des types d’énergies renouvelables - Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. Votre aide est la bienvenue ! Comment faire ?

Législation - Le cadre juridique actuel inclut l’hydrogène natif parmi les gaz naturels, pour lesquels une législation est déjà en place, appliquée notamment par les États-Unis pour leur premier puits d’hydrogène[réf. nécessaire]. En France, l’hydrogène natif a été inclus dans le code minier au printemps 202220.

Classification - Quand l’hydrogène natif est produit par une interaction eau-roche, comme par les fluides chauds de la géothermie, l’Académie des technologies propose de le classifier en hydrogène vert.

Coût d’exploitation - Une production locale de l’hydrogène natif permet de supprimer les coûts de transport à longue distance [réf. nécessaire].

La technique du vaporeformage est actuellement la moins chère. L’extraction d’hydrogène natif pourrait s’avérer plus économique. En effet, outre le forage commun aux deux techniques, le vaporeformage requiert l’exploitation et le transport du méthane, sa transformation en dihydrogène, et devra intégrer la capture et le stockage du CO2 en résultant27.

Dans la culture populaire - Sur le mont Chimère (aujourd’hui Yanartaş, en Turquie), un gaz composé essentiellement de méthane (87 %) et de dihydrogène (7,5 à 11 %) s’échappe et brûle en continu depuis plus de 2.500 ans. Ces feux seraient selon la légende la source de la première flamme olympique28.

L’article complet avec Notes et références et à lire ici : https://www.wikiwand.com/fr/Hydrog%C3%A8ne_natif

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La production d’hydrogène, ou plus exactement de dihydrogène, est en grande majorité réalisée par extraction chimique depuis des combustibles fossiles, principalement du méthane, du charbon et de coupes pétrolières. La production de dihydrogène par cette voie présente l’avantage d’un coût compétitif, mais l’inconvénient d’être à l’origine d’émissions de CO2 non biogénique, qui dépassent généralement dix kilogrammes de CO2 par kilogramme d’hydrogène produit.

L’électrolyse de l’eau permet de produire un hydrogène dont l’empreinte carbone est liée uniquement aux émissions de CO2 dues à la production d’électricité et à la fabrication des électrolyseurs, mais avec un rendement plus faible.

Le dihydrogène est un vecteur énergétique majeur dans beaucoup de bactéries : il y est un sous-produit de la fermentation et de la fixation de l’azote. De façon artificielle, il peut être produit par réduction chimique ou par la chaleur (thermolyse) ; ces autres méthodes sont moins propices à la production industrielle, voire encore expérimentales. La découverte et le développement de méthodes moins coûteuses de production d’hydrogène en masse permettraient une « économie hydrogène ».

Histoire - Article détaillé : Histoire de la production d’hydrogène.

Au XVIe siècle, l’alchimiste Paracelse, entrevoit le gaz[Comment ?]. Un siècle plus tard, Robert Boyle parvient à recueillir du dihydrogène, mais ne le distingue pas de l’air ordinaire.[réf. nécessaire]

En 1603, Théodore de Mayerne l’enflamme et John Mayow, vers la fin du XVIIe siècle, le distingue de l’air. Enfin, au commencement du XVIIIe siècle, Nicolas Lémery en constate aussi l’inflammabilité1.

Ce n’est qu’en 1766 que le gaz est étudié par Henry Cavendish. En 1783, Antoine Lavoisier découvre que l’« air inflammable » de Cavendish, qu’il baptise hydrogène (du grec « formeur d’eau »), réagit avec l’oxygène pour former de l’eau.

La découverte de l’« air inflammable », comme on l’appelait alors, est donc ancienne. Théodore de Mayerne et Paracelse l’obtenaient par réaction entre l’« huile de vitriol » (de l’acide sulfurique) diluée et versée sur du fer ou du zinc2[réf. incomplète]. En 1870, le gaz produit pour les besoins des ballons à gaz n’utilise pas d’autre moyen3. Au XXIe siècle, le gros du dihydrogène requis est produit à partir du méthane présent dans le gaz naturel, par catalyse hétérogène4.

Procédés - Article connexe : Bois énergie.

Production mondiale de dihydrogène (2021)5 > graphique à voir à la source

La production mondiale de dihydrogène représente 94 millions de tonnes en 2021, dont 62 % provient du vaporeformage du méthane, 18 % de l’oxydation partielle du pétrole, 19 % de la gazéification du charbon, 0,7 % d’un de ces trois procédés avec captage et valorisation du CO2 et 0,04 % de l’électrolyse de l’eau5. D’autres procédés sont largement minoritaires ou à l’état d’expérimentations, qui peuvent s’avérer prometteurs selon l’évolution relative des coûts des matières premières. Les procédés principaux consistent essentiellement à dissocier des hydrocarbures par une température élevée et l’adjonction de vapeur d’eau ou de dioxygène, éventuellement en présence d’un catalyseur ; les réactions ainsi entretenues donnent H2 et CO2, l’hydrogène provenant à la fois de l’eau et de l’hydrocarbure. Les émissions de CO2 de ces procédés atteignent, en 2021, 900 millions de tonnes par an, soit environ 2 % des émissions mondiales6

Le dihydrogène ainsi produit est dans sa grande majorité consommé localement7. Il entre en jeu dans la synthèse d’ammoniac comme engrais par le procédé Haber-Bosch (44 % de la consommation en 2015) et pour la conversion du pétrole lourd en fractions plus légères, par hydrocraquage (46 %)8.

Utilisation du dihydrogène produit (2015)8 : voir le graphique à la source

Classement par couleurs - Les modes de production de l’hydrogène sont distingués par des noms de couleur9,10,11, variables selon les pays faute de consensus :

Devant cette absence de consensus, les députés européens pointent la nécessité d’un accord sur une terminologie uniforme afin de, notamment, distinguer clairement l’hydrogène renouvelable, l’hydrogène à faible teneur en carbone et l’hydrogène d’origine fossile26.

Par vaporeformage d’hydrocarbures

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Illustration des intrants et des produits du vaporeformage du gaz naturel, un processus qui produit de l’hydrogène et du CO2, gaz à effet de serre qui peut être séquestré.

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Schéma des intrants et des produits de la pyrolyse du méthane.

Le dihydrogène qualifié d’hydrogène gris27 est produit par vaporeformage du gaz naturel ou, moins souvent, du GPL ou du naphta, selon leur prix et leur disponibilité7. Le rendement énergétique de conversion atteint 72-82 % (sur pouvoir calorifique inférieur) selon le procédé mis en œuvre28. Le vaporeformage du méthane fournit, en 2015, 49 % du dihydrogène produit dans le monde8.

La méthode de conversion des hydrocarbures cause des rejets de gaz à effet de serre. Le vaporeformage du méthane rejette ainsi de 10 à 12 tonnes de CO2 par tonne d’hydrogène produite22. Étant donné que la production est concentrée dans un seul établissement, il est possible de séparer les gaz et de les séquestrer (l’hydrogène est alors qualifié d’hydrogène bleu27), par exemple pour les injecter dans une couche de pétrole ou de gaz naturel, mais les coûts de tels procédés et l’incertitude sur les risques de relargage du CO2 font qu’il ne sont que rarement mis en œuvre, dans les années 2010[réf. souhaitée]. Par exemple, un projet d’injection de dioxyde de carbone dans le gisement de gaz de Sleipner (en) a été lancé par la compagnie norvégienne StatoilHydro29.

Réduction de la vapeur d’eau - Articles détaillés : Vaporeformage et Reformage du méthane.

La première étape est la réaction de vaporeformage proprement dit30.

À haute température (840 à 920 °C, obtenue par combustion d’un quart du méthane31) et à pression modérée (20-30 bar), de la vapeur d’eau (H2O) réagit avec le méthane (CH4) sur un catalyseur au nickel (Ni) pour obtenir un mélange de monoxyde de carbone (CO) et de dihydrogène (H2), mélange connu sous le nom de « gaz de synthèse »30.

CH4 + H2O → CO + 3 H2

Cette réaction endothermique absorbe 191,7 kJ/mol d’énergie.

La chaleur nécessaire au processus est généralement fournie par combustion d’une partie du méthane.

Conversion du monoxyde de carbone - Article détaillé : Réaction du gaz à l’eau.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Hydrogen.from.Coal.gasification_tampa.jpg

Centrale à cycle combiné à gazéification intégrée de charbon, à Tampa (États-Unis).

Du dihydrogène supplémentaire peut être récupéré par ajout d’eau, par le biais de la réduction de l’eau, dans la réaction du gaz à l’eau réalisée à environ 130 °C :

CO + H2O → CO2 + H2

Cette oxydation est exothermique, qui libère 40,4 kJ/mol pour entretenir la réaction en cours.

Essentiellement, l’atome d’oxygène (O) est extrait de l’eau (vapeur) ajoutée pour oxyder le CO en CO2.

Bilan

Le bilan des deux réactions est alors une réaction endothermique :

CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2

Le gaz de synthèse obtenu contient 16 à 25 % de CO2 en volume.

Par oxydation partielle

L’oxydation partielle peut s’effectuer sur du gaz naturel, des fractions plus lourdes du pétrole, du charbon ou de la biomasse, les charges solides étant alors gazéifiées. Le rendement énergétique de conversion atteint typiquement 53-67 % (sur pouvoir calorifique inférieur) selon le procédé mis en œuvre28. Quelle que soit la charge, ce procédé implique alors un surcoût par rapport au vaporeformage du méthane32. Il est donc employé essentiellement dans quelques cas :

Le principe du procédé est similaire à celui du vaporeformage du méthane pour former également du gaz de synthèse, à ceci près que l’oxydation de l’hydrocarbure choisi est effectuée par du dioxygène au lieu d’eau, que la réaction bilan est exothermique, et qu’on n’a (généralement) pas recours à un catalyseur. Au lieu de celui-ci, les conditions sont plus contraignantes, la température (900 à 1 500 °C) et la pression (20-60 bar étant plus élevées33.

Par électrolyse de l’eau - Article connexe : Électrolyse de l’eau.

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Électrolyseur, vu de face, et panneau électrique en arrière-plan.

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Schéma montrant les intrants et les produits de l’électrolyse de l’eau, pour produire de l’hydrogène potentiellement sans émission de gaz à effet de serre.

L’électrolyse de l’eau est un procédé électrolytique qui décompose l’eau en dioxygène et dihydrogène grâce à un courant électrique. Environ 0,04 % du dihydrogène gazeux produit dans le monde est produit par électrolyse5.

Le rendement énergétique de l’électrolyse de l’eau atteint 40 %, sur pouvoir calorifique inférieur (PCI), ou 80 % sur pouvoir calorifique supérieur (PCS), c’est-à-dire si toute la chaleur latente de la vapeur produite est valorisée en sus de l’hydrogène8,34. Ces valeurs se réfèrent seulement au rendement de la conversion de l’énergie électrique en énergie chimique de l’hydrogène ; l’énergie perdue lors de la génération de l’électricité et du traitement de l’eau n’est pas comptabilisée. L’eau pure nécessaire au procédé est en effet obtenue par osmose inverse, procédé coûteux en énergie et émetteur de CO222.

Une électrolyse alimentée en électricité décarbonée, d’origine renouvelable (hydroélectricité, éolien, solaire photovoltaïque) ou nucléaire, permettrait de réduire la pollution émise[Combien ?], par rapport au vaporeformage ou à l’électrolyse alimentée en électricité carbonée. Selon la source d’énergie utilisée, l’hydrogène est qualifié d’hydrogène vert dans le cas d’énergie renouvelable, ou d’hydrogène jaune dans le cas d’un apport par le nucléaire27.

En 2023, en France, une plateforme offshore flottante baptisée « Sealhyfe » et équipée d’une éolienne est le premier prototype d’une production d’hydrogène en mer. Elle est équipée pour tester, sur une plateforme en mouvement et exposée à l’atmosphère saline, la production et la conversion d’électricité éolienne en hydrogène. Elle doit pour cela pomper, désaliniser et purifier l’eau de mer, puis la dissocier par électrolyse pour produire 400 kilogrammes de dihydrogène par jour35.

Produire de l’hydrogène par voie chimique directe ou thermochimique reste plus efficace que par électrolyse [réf. nécessaire], mais la filière chimique est associée à des risques de pollution ou de génération de sous-produits toxiques lors de l’extraction de l’hydrogène.

Des procédés alternatifs électrolytiques, encore émergents ou marginaux, sont présentés ci-dessous.

Fractionnement photo-électrochimique de l’eau

Utiliser l’électricité produite par des systèmes photovoltaïques est la façon la plus « propre » de produire de l’hydrogène vert. L’eau est séparée en dihydrogène et dioxygène par électrolyse dans une cellule photoélectrochimique (PEC), éventuellement en présence d’un catalyseur, un procédé également nommé « photosynthèse artificielle ». Les recherches menées, en lien avec l’industrie photovoltaïque, concernent l’élaboration de cellules multijonctions plus efficaces et à durée de vie plus longue, ainsi que de « photoréacteurs ».

Article détaillé : Cellule photoélectrochimique.

En 2019, le département de l’Énergie des États-Unis a lancé, dans le cadre de son programme de développement de réacteurs nucléaires avancés (Nuclear Energy’s Advanced Reactor Development Project), quatre projets de démonstration de production d’hydrogène par des centrales nucléaires : un en août 2019 (Exelon) et trois en septembre : FirstEnergy Solutions (FES) dans sa centrale nucléaire de Davis-Besse dans l’Ohio, Xcel Energy dans l’une de ses deux centrales du Minnesota et Arizona Public Service (APS) dans sa centrale nucléaire de Palo Verde, avec subventions et appui de plusieurs laboratoires de recherche publics. Ils s’agit notamment d’absorber la variabilité de la production par les énergies renouvelables36.

Électrolyse à haute température - Article détaillé : Électrolyse à haute température.

Quand l’énergie est disponible sous forme de très haute température (centrale nucléaire ou moindrement concentration solaire thermique), la meilleure voie de production du dihydrogène pourrait être l’électrolyse à haute température (HTE). Contrairement à l’électrolyse à basse température, la HTE convertit davantage de chaleur initiale en énergie chimique (le dihydrogène), ce qui permet d’augmenter l’efficacité de conversion d’environ 50 %[réf. nécessaire]. L’électrolyse à haute température est ainsi théoriquement plus efficace que le procédé à température ambiante (jusqu’à 92 % sur pouvoir calorifique supérieur (PCS)37), puisqu’une partie de l’énergie nécessaire à la réaction est apportée via la chaleur, moins chère à obtenir que l’électricité, et que les réactions d’électrolyse ont un meilleur rendement à haute température.

Le Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Liten) du CEA, à Grenoble (Isère), développe l’électrolyse à haute température dont il estime le rendement supérieur de 15 points à celui des technologies concurrentes, car « sous forme de vapeur, casser la molécule d’eau nécessite moins d’énergie ». Il a créé pour cela en 2021 la coentreprise Genvia avec Schlumberger, Vicat et la région Occitanie38.

L’HTE a été démontrée en laboratoire, mais pas encore à échelle industrielle. Des prototypes de réacteurs nucléaires dits « de quatrième génération » fonctionnent de 850 à 1 000 °C, température considérablement plus élevée que celle des réacteurs nucléaires actuels[réf. nécessaire]. General Atomics prédit que le dihydrogène produit dans un réacteur nucléaire à très haute température coûterait 1,53 $/kg[réf. nécessaire]. En 2003, le vaporeformage produisait du dihydrogène à 1,40 $/kg. En 2005, avec l’envolée du prix du pétrole, le prix du dihydrogène était de 2,70 $/kg. Par conséquent, pour les seuls États-Unis, une économie de dizaines de milliards de dollars par an est possible sur le dihydrogène produit par le nucléaire.

Une telle production centralisée viserait un approvisionnement en hydrogène compétitif face au procédé de vaporeformage.

Production biologique

Par fermentation

La production de dihydrogène par fermentation est la conversion de substrat organique en « biohydrogène » par divers groupes de bactéries utilisant plusieurs systèmes d’enzyme, impliquant trois étapes semblables à la digestion anaérobie. On distingue et oppose :

Un prototype de bioréacteur à hydrogène utilisant des déchets comme matière première est opérationnel à l’usine de jus de raisin Welch, dans le nord-est de la Pennsylvanie[réf. nécessaire].

Photoproduction - Article détaillé : Production biologique d’hydrogène par des algues.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Algae_hydrogen_production.jpg

Production d’hydrogène par des algues.

Dans certains organismes comme les algues ou les cyanobactéries, et dans certaines conditions de croissance, une partie des électrons issus de la production photosynthétique d’oxygène peut être utilisée pour la production d’hydrogène. Il ne s’agit pas d’un métabolisme naturel, et il n’est que transitoire parce que les enzymes hydrogénases qui catalysent la production de dihydrogène sont inhibées par l’oxygène. Ce phénomène a été expliqué dans les années 1990 et fait depuis l’objet de développements40, ce qui ouvrirait la voie à l’exploitation.

Par la nitrogénase - Le dihydrogène est un sous-produit de la réaction de réduction bactérienne de l’azote en ammonium catalysée par la nitrogénase41.

Production chimique

La production chimique de dihydrogène exploite une réaction de corrosion en solution aqueuse.

Des différents métaux envisagés, l’aluminium et ses alliages sont parmi les plus appropriés pour le développement à venir42. L’aluminium peut être stocké et transporté d’une manière simple, plus sûre et moins chère que le dihydrogène. Il est stable dans les conditions habituelles et beaucoup moins cher que le borohydrure de sodium (NaBH4) (3 $/kg)43.

Les réactions de l’aluminium avec les solutions aqueuses d’hydroxyde de sodium sont les suivantes44 :

2Al + 6H2O + 2NaOH → 2NaAl(OH)4 + 3H2 (1) ;

NaAl(OH)4 → NaOH + Al(OH)3 (2) ;

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (3).

Initialement, la réaction de la génération du dihydrogène (1) consomme de l’hydroxyde de sodium, mais lorsque la concentration d’aluminate de sodium est supérieure à la limite de saturation, l’aluminate subit une réaction de décomposition (2) qui produit un précipité cristallin, de l’hydroxyde d’aluminium, avec la régénération de l’alcali. La réaction (2) a été étudiée en profondeur au sujet de la pile à aluminium. La réaction totale (1 et 2) de l’aluminium dans une solution aqueuse, qui génère du dihydrogène, est décrite par la réaction (3). Il a été démontré que ce processus est en mesure de produire du dihydrogène à partir de l’aluminium avec régénération des ions hydroxyde45. Un obstacle majeur à la production de dihydrogène par cette voie vient du fait que la surface de l’aluminium peut être facilement passivée46, mais la passivation peut être minimisée en optimisant plusieurs paramètres expérimentaux tels que la température, la concentration de l’alcali, la forme de la matière première (l’aluminium) et la composition de la solution.

Les systèmes de production de dihydrogène reposant sur la corrosion de l’aluminium n’ont pas besoin d’un apport de chaleur externe, puisque la corrosion de l’aluminium est une réaction exothermique. Celle-ci peut être obtenue dans des états de température et de pression douces, offrant une source de dihydrogène stable et compacte. Cette réduction chimique est particulièrement adaptée pour les applications à distance, mobiles, ou marines. Un kilogramme d’aluminium produit environ 4 kWh d’énergie sous forme de dihydrogène47 et, pour un objectif de génération de dihydrogène de 100 % d’efficacité, il est possible de parvenir à une capacité gravimétrique d’hydrogène de 11,2 %m H2, qui est une valeur significative à l’accomplissement des objectifs de recherche du département de l’Énergie des États-Unis48. Cette capacité gravimétrique d’hydrogène peut être augmentée en utilisant une combinaison d’aluminium et de tétrahydruroborate de sodium (NaBH4)49.

Le magnésium est également considéré50.

Production thermochimique

Certains procédés thermochimiques peuvent produire du dihydrogène et du dioxygène à partir d’eau et de chaleur sans utiliser d’électricité. Étant donné que le seul apport énergétique pour de tels processus est la chaleur, ils peuvent être plus efficaces que l’électrolyse à haute température, car l’efficacité de la production d’électricité est intrinsèquement limitée [[C’est-à-dire ?]->https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Pr%C3%A9ciser_un_fait]. La production thermochimique de dihydrogène utilisant l’énergie chimique du charbon (hydrogène noir ou brun27) ou du gaz naturel n’est généralement pas considérée, parce que la voie chimique directe est plus efficace.

Des centaines de cycles thermochimiques ont été présélectionnés. Certains des plus prometteurs comprennent :

Des variantes « hybrides » exploitent des cycles thermochimiques comprenant une étape électrochimique :

Pour tous les procédés thermochimiques, la réaction résumée est celle de la décomposition de l’eau :

H 2 O ⇌ c h a l e u r H 2 + 1 2 O 2 Tous les autres produits chimiques utilisés sont recyclés.

Aucun des processus thermochimiques de production d’hydrogène n’a été appliqué à un niveau de production, bien que plusieurs aient été démontrés en laboratoire.

À partir des sables bitumineux

En août 2019, la société canadienne Proton Technologies expose un nouveau procédé d’extraction de l’hydrogène des sables bitumineux du Canada51. Il repose sur l’injection d’oxygène dans des sables bitumineux, qui élève la température et libère de l’hydrogène. Celui-ci peut ensuite être séparé des autres gaz via des filtres idoines, ce qui ne laisse remonter en surface que l’hydrogène pur. Cette technologie permettrait d’extraire l’hydrogène d’une manière beaucoup plus propre que tous les procédés connus jusqu’alors, et pour un coût moindre52.

Autres méthodes

Lire l’article complet avec Notes et références sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Production_d%27hydrog%C3%A8ne

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  • Hydrogène blanc : quelles perspectives ? - Mis à jour le 19 octobre 2023 | Document officiel du Commissariat général au développement durable - Économie L’énergie
    Combustible qui n’émet pas de CO2 et naturellement disponible dans le sous-sol, l’hydrogène blanc (dit aussi « natif » ou « naturel ») suscite actuellement de l’intérêt (et des interrogations) comme alternative possible aux énergies fossiles dans l’industrie et les transports.

Plusieurs gisements potentiels en France

Plusieurs sites en France pourraient recéler des réserves d’hydrogène naturel. Des demandes de permis de recherche sont d’ailleurs en cours pour des gisements potentiels dans les Pyrénées-Atlantiques et la région Auvergne-Rhône-Alpes, ainsi que sur un site récemment identifié en Moselle, dans le bassin minier.

Cette ressource pourrait ainsi faire partie à terme des solutions pour remplacer les énergies fossiles utilisées pour les transports (aviation et transport maritime prioritairement) et se substituer au méthane dans plusieurs branches industrielles.

Une énergie décarbonée

L’une des principales qualités de l’hydrogène est que sa combustion n’émet pas de CO2. Probablement renouvelable (l’hypothèse reste à confirmer), l’hydrogène blanc se formerait en quelques années, contre plusieurs centaines de millions pour le pétrole. Surtout, l’hydrogène blanc présente l’avantage d’être une ressource directement disponible dans le sous-sol : nul besoin de techniques de transformation polluantes, comme c’est le cas pour l’hydrogène « noir » (à partir de charbon) ou l’hydrogène « gris » (à partir de gaz naturel). Il se différencie aussi de l’hydrogène « vert », produit à partir d’électricité issue d’énergies renouvelables (solaire, éolien). Un sujet à suivre…

Actuellement, le seul gisement d’hydrogène blanc exploité dans le monde se trouve au Mali.

À propos - notre-environnement

Source : https://www.notre-environnement.gouv.fr/actualites/breves/article/hydrogene-blanc-quelles-perspectives

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  • L’hydrogène naturel existe, mais quel est son potentiel ? - Laurent GAUTHIER - 18 Mars 2023 – Document ‘revolution-energetique.com’
    L’hydrogène est au cœur des débats de la transition énergétique, et notamment sa version dite « propre », c’est-à-dire non issues de sources carbonées. Parmi les axes de développement, l’hydrogène dit naturel, ou « hydrogène blanc », a fait parler de lui, à la suite de découvertes nombreuses ces dix dernières années. Où en sommes-nous quant à l’évaluation de son potentiel ?

L’origine de l’hydrogène naturel

Pour être en mesure d’estimer la quantité d’hydrogène naturel disponible, il est nécessaire d’étudier son origine. En pratique, au contraire du pétrole ou du gaz, l’exploration de l’hydrogène n’a commencé que très récemment, et il s’agit d’une science neuve. Aucune connaissance ne peut encore être considérée comme tout à fait établie.

Ainsi, les hypothèses sur l’origine de l’hydrogène naturel sont nombreuses : dégazage de l’hydrogène primordial stocké dans le cœur et le manteau de la Terre, diverses réactions de l’eau avec des roches à différentes profondeur de notre sous-sol, radiolyse de l’eau, ou encore produit d’une activité biologique ou de la décomposition de matières organiques. Parmi elles, d’après France Hydrogène, deux hypothèses principales semblent se dégager.

La première hypothèse est celle d’un processus dit de « serpentinisation », c’est-à-dire d’oxydation par l’eau de roches très pauvres en silice (SiO2) et contenant des ions ferreux (Fe2+) – ces roches sont dites « ultrabasiques ». Cette réaction produit un minéral connu sous le nom de serpentine, dont la forme gemme, proche du jade, est utilisée notamment en joaillerie bijouterie. La réaction produit par la même occasion de l’hydrogène, lequel s’échappe ensuite vers la surface.

À lire aussiL’hydrogène pour sauver le climat : une fausse bonne idée selon certains scientifiqueshttps://www.revolution-energetique....

Vient ensuite l’hypothèse de l’hydrogène primordial, c’est-à-dire l’hydrogène qui aurait été piégé dans le noyau de la Terre lors de la formation de cette dernière. L’hydrogène y aurait été lié avec le fer et le nickel, et aurait formé des hydrures, stables dans les conditions de très fortes pression et température qui y règnent.

Comme le relève l’association France Hydrogène, cette hypothèse a le mérite de résoudre une énigme scientifique : « L’ajout d’hydrogène dans le noyau terrestre permet de résoudre l’énigme de la densité de ce dernier, qui est 10 % inférieure de celle de l’alliage Fe-Ni (qui est supposé constituer le noyau, mais dont les propriétés ne correspondent pas aux données d’études sismiques). » [1] Le dégazage progressif de ces hydrures vers la surface constituerait alors une source permanente d’hydrogène.

L’étendue de la ressource

Les hypothèses citées permettent d’établir une première conclusion : la quantité d’hydrogène naturel théoriquement disponible sur Terre est gigantesque. Le noyau de la Terre pèse en effet plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, et d’après l’hypothèse citée ci-dessus, l’hydrogène y serait assez abondant pour influencer sa densité. Pour constituer un gisement, il faut toutefois que cet hydrogène soit accessible à nos moyens humains, et, bien entendu, il n’est pas envisageable d’exploiter le noyau terrestre avec nos technologies actuelles. Nous ne pouvons donc exploiter que la part de l’hydrogène dégazée par le noyau de la Terre, et qui atteint la surface.

À lire aussiTout savoir sur l’hydrogène, ses bons et ses moins bons usageshttps://www.revolution-energetique....

Par ailleurs, très léger et volatile, l’hydrogène monte jusqu’au sommet de l’atmosphère, y est dispersé par le vent solaire et éliminé dans l’espace. L’hydrogène n’est donc présent que de manière transitoire dans notre atmosphère.

Nous en arrivons à une seconde conclusion : l’hydrogène naturel doit être considéré comme un flux, plutôt que comme un stock. Cela en fait en principe une ressource renouvelable. Une telle source d’énergie est limitée par le flux lui-même, ainsi que par notre capacité à le capter et à l’utiliser. Pour prendre une analogie avec l’énergie hydraulique, nous sommes limités par la force motrice du cours d’eau existant, et par notre capacité à construire une installation efficace pour capter cette force motrice.

Quelle quantité d’hydrogène serait exploitable ?

Il s’agit d’une question à laquelle il est encore difficile de répondre. Le Dr Viacheslav Zgonnik, fondateur de la société Natural Hydrogen Energy LLC, a étudié avec d’autres chercheurs des structures circulaires en Russie, lesquelles produisent de grandes quantité d’hydrogène. Ils rapportent dans leur article de 2014 publié dans la revue Natural Resources Research, une production d’hydrogène de l’ordre de 22 000 m³ par jour pour l’une d’entre elles. Cela représente environ 700 t/an. L’équipe a identifié des milliers de telles structures, dont les tailles sont très variables.

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Illustration - Les cercles oranges soulignent le pourtour des structures circulaires d’où est émis de l’hydrogène naturel / Image : Larin et al 2014 in Natural Resources Research.

Olivier Lhote, responsable de l’hydrogène naturel chez Engie, et cité par Hynat [2] indique : “nous pensons qu’il y a plusieurs dizaines de millions de tonnes d’hydrogène naturel qui sont émises chaque année dans l’atmosphère.” Un flux de plusieurs dizaines de millions de tonnes par an représente l’ordre de grandeur de notre consommation en hydrogène aujourd’hui.

Reste à savoir comment ce flux d’hydrogène pourra être capté, et quelle proportion en sera accessible. Olivier Lhote précise que cette donnée n’est pas encore disponible : “la quantité d’hydrogène qui reste piégée sous terre dans des accumulations et qui serait exploitable, reste la grande inconnue”.

À lire aussiL’avion à hydrogène est une chimère !https://www.revolution-energetique....

Il faut noter qu’en principe, ces accumulations pourraient être continuellement renouvelées par la production souterraine d’hydrogène. Comme le souligne le Dr Alain Prinzhofer, géologue expérimenté aujourd’hui affilié à l’Institut de physique du globe de Paris, également cité par Hynat [2] : “Dans le puits exploité au Mali, la quantité de gaz est restée constante au fil des années et la pression augmente. Il faut donc parler de flux et non de stock”.

Dans un article de synthèse de 2020 paru dans la revue Earth-Science Reviews, le Dr Viacheslav Zgonnik propose une carte de toutes les occurrences identifiées de différentes sources d’hydrogène naturel dont la concentration est supérieure à 10 %.

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Illustration - -Crédit : Zgonnik 2020 in Earth-Science Reviews.

Le fait que l’essentiel de ces sources se trouvent en Eurasie est la conséquence du fait que la plupart des explorations ont été menées là-bas. Quand on cherche, on trouve…

En conclusion

Aujourd’hui, en début 2023, les spécialistes ne se prononcent pas encore de manière très précise sur le potentiel réel de l’hydrogène naturel. Il s’agit de la conséquence du fait que la géologie de l’hydrogène naturel est une science neuve. Nous en restons donc à des pistes, lesquelles sont toutefois prises au sérieux par des universitaires et des entreprises de toutes tailles.

Nous parlons d’une discipline récente, et il faut donc s’attendre à des surprises – qui peuvent aller dans les deux sens ! Et même s’il est encore difficile de conclure sur le potentiel réel de l’hydrogène naturel, ce secteur bouge très vite, et le sujet de l’hydrogène naturel mérite de rester très attentif.

À lire aussiLe Royaume-Uni veut produire de l’hydrogène dans ses éoliennes offshorehttps://www.revolution-energetique....

Pour aller plus loin, le lecteur curieux pourra se reporter aux sites internet des différentes entreprises citées : Hydroma, Hynat, 45-8 Energy et Natural Hydrogen Energy LLC. L’association France Hydrogène fournit une fiche de synthèse d’un grand intérêt. Par ailleurs, les professeurs Delville et Prinzhofer ont publié en 2015 chez Belin un ouvrage au sujet de l’hydrogène naturel, intitulé Hydrogène naturel. La prochaine révolution énergétique ?

[1] https://www.france-hydrogene.org/technical-sheet/3-4-lhydrogene-naturel/
[2] https://hynat.com/2021/08/26/et-si-lhydrogene-naturel-etait-le-game-changer-de-la-transition-energetique/

A propos de l’auteur Laurent GAUTHIER

Laurent est ingénieur et a travaillé dans l’industrie nucléaire pendant près de 15 ans. Passionné par la thématique de l’énergie au sens large, il est convaincu que nos enjeux actuels, aussi bien écologiques que de sécurité énergétique, nécessitent une information claire, sans parti pris, afin d’alimenter un débat citoyen au-delà des clivages partisans.

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Source : https://www.revolution-energetique.com/dossiers/lhydrogene-naturel-existe-mais-quel-est-son-potentiel/

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  • L’hydrogène naturel ou « blanc » : nouveau pétrole vert ou chimère énergétique ? - Clément Fournier- Précédemment rédacteur en chef - Youmatter Journaliste spécialisé sur la transition écologique et sociale, anciennement rédacteur en chef de Youmatter. Publié le 26 avril 2023 - Énergie et transport / Transition énergétique /
    L’hydrogène naturel, ou hydrogène blanc, commence à faire parler de lui. Serait-il la solution pour la transition énergétique ? Le nouveau « pétrole vert » ? Ou au contraire une illusion techno-solutionniste ? On tente de comprendre.

Vous avez déjà entendu parler d’hydrogène vert, d’hydrogène gris, d’hydrogène bleu, jaune, ou rose… Voici à présent l’hydrogène blanc, surnom de l’hydrogène dit « naturel ». Il s’agit en fait d’hydrogène présent naturellement dans les écosystèmes sous forme pure, formule chimique H₂.

Déjà, certains voient dans cette ressource énergétique la solution à la crise climatique, à la transition énergétique. Une énergie qui n’émet pas de CO₂ à la combustion, ne rejette que de l’eau, que l’on aurait qu’à récolter dans les sous-sols de la planète pour décarboner la mobilité, l’industrie, et le reste. Une voie pour lutter enfin contre le réchauffement climatique et la dépendance aux énergies fossiles.

Alors, l’hydrogène naturel, ou hydrogène blanc, est-il le nouvel eldorado énergétique ? Peut-on vraiment exploiter cet hydrogène naturel ? Quels sont les enjeux d’une transition énergétique fondée sur l’hydrogène blanc ? De nombreuses questions sont encore en suspens autour de ce fameux hydrogène natif.

L’hydrogène naturel : une nouvelle énergie naturelle à exploiter ?

D’abord, il faut bien avoir en tête que l’hydrogène est une source d’énergie (ou plus souvent un vecteur énergétique) avec des qualités indéniables. Brûler de l’hydrogène dans un moteur, ou le consommer dans une pile à combustion pour produire de l’électricité, ne génère pas de polluants directs : pas de gaz à effet de serre, pas de particules fines. Juste de l’eau. Potentiellement, on pourrait donc utiliser l’hydrogène dans des véhicules à hydrogène, en remplacement du charbon dans la production d’acier, ou même pour une production pilotable d’électricité bas carbone.

Problème : il n’est pas si simple d’avoir de l’hydrogène. Paradoxal, car l’hydrogène est l’élément le plus abondant sur Terre… Mais on ne le trouve que très rarement sous forme pure (H₂). Le plus souvent, l’hydrogène est combiné à d’autres molécules pour former d’autres gaz ou matières : l’eau (H₂O), le méthane (CH₄), et bien d’autres. Il faut alors transformer ces matières pour en extraire l’hydrogène. C’est sur ce principe que l’on produit le fameux hydrogène vert, grâce à l’électrolyse de l’eau réalisée à partir d’électricité (si possible bas carbone). Ces procédés sont coûteux, et polluants, ce qui rend difficile le développement de la filière hydrogène.

Pourtant, on sait depuis plusieurs années qu’il existe sur Terre des sources d’hydrogène naturel, de l’hydrogène, parfois jusqu’à 90% pur, qui s’échappe de réserves souterraines. C’est l’hydrogène blanc. Au Mali, près de Bamako, on a ainsi trouvé, en cherchant de l’eau, une source naturelle d’hydrogène. D’autres ont été trouvés en Turquie, en Islande, aux Etats-Unis et même dans les Pyrénées. Depuis quelques années, ces réserves jusqu’alors méconnues sont identifiées assez régulièrement.

Voir aussi : L’hydrogène vert : quel impact écologique ?

Des ressources naturelles d’hydrogène : comment est-ce possible ?

Le fait est que plusieurs processus naturels produisent des gaz plus ou moins riches en hydrogène. La serpentinisation, la réduction des eaux souterraines, les dégazages mantelliques, la radiolyse ou encore la décomposition des hydroxyles font partie de ces phénomènes. Des noms en apparence complexes qui désignent tout simplement des réactions physico-chimiques, qui ont lieu le plus souvent dans la croûte terrestre, généralement entre l’eau et les roches ferreuses ou la matière organique, et qui produisent de l’H₂. Cerise sur le gâteau : cet hydrogène est une ressource en partie renouvelable, car ces processus naturels se produisent en continu, même si les flux peuvent être très lents.

Sur le papier, cet hydrogène naturel coche toutes les cases : pas besoin de le produire, de construire des électrolyseurs, ni d’exploiter les énergies fossiles via reformage. On aurait qu’à récolter ce gaz, en partie renouvelable, et s’en servir pour développer une infrastructure énergétique bas carbone. Alors pourquoi alors n’a-t-on pas exploité cette ressource plus tôt ? D’abord car elle n’est pas très commune : on ne trouve les conditions de ces réactions qu’à certains endroits, dans des milieux aux propriétés spécifiques. Et puis surtout, détecter ces sources d’hydrogène natif n’est pas simple. Un gisement de ce gaz incolore, inodore, n’est pas aussi visible qu’un gisement de pétrole. Enfin, les énergies fossiles étant accessibles, et peu chères, aucune filière ne s’est développée comme pour l’hydrogène blanc, dont l’exploitation est plus complexe, moins compétitive.

Mais ces dernières années, avec les impératifs de transition écologique et la hausse du prix des énergies, les acteurs économiques et les autorités s’agitent autour de ce nouveau pétrole vert-blanc. Des puits ont été lancés aux Etats-Unis, en Australie, et des projets sont en cours un peu partout dans le monde, notamment par des entreprises qui veulent ainsi profiter de l’engouement pour l’économie hydrogène et des subventions qui abondent (et vont abonder) pour la financer.

Les défis de l’hydrogène naturel : quelles réserves ?

La course est donc déjà lancée. Mais pour l’heure, on ne sait pas exactement dans quelle mesure cet hydrogène pourrait vraiment être une ressource exploitable pour la transition énergétique. D’abord, on ne sait pas quelles sont les réserves de cette nouvelle ressource énergétique.

Plusieurs études ont tenté d’identifier les zones qui pourraient (ou devraient) abriter des ressources d’hydrogène naturel. On en trouverait notamment dans les fonds marins, au niveau des failles océaniques et des zones de subduction et de convergence des plaques tectoniques. On pourrait aussi en trouver dans certaines chaînes montagneuses, ou dans les zones riches en minerai de fer, dans les zones volcaniques ou les aires disposant de ressources géothermiques. Dans quelles quantités ? Impossible de le dire avec précision. On a longtemps pensé que l’hydrogène était très rare à l’état naturel. Les données préliminaires montrent qu’il existe, mais pas forcément en quantités astronomiques non plus. La ressource reste rare, et difficile d’accès, et elle n’est pas toujours de bonne qualité : dans certains gisements, on trouve de l’hydrogène pur à près de 90%, dans d’autres, à seulement 10%.

La recherche est encore embryonnaire sur ce sujet, et on est loin d’avoir toutes les données. Comme pour toutes les ressources naturelles, l’évaluation des réserves disponibles nécessite un travail de prospection et de prospective important. Il y a les ressources à identifier, et puis ensuite celles que l’on pourra raisonnablement exploiter, à un coût (technique, financier, humain, écologique) acceptable. Ces données varient avec les progrès technique, avec les prix des énergies, et s’évaluent au cas par cas. On ne sait pas non plus vraiment à quel rythme se renouvelle cet hydrogène (lorsqu’il se renouvelle), et donc si les ressources seront renouvelables à l’échelle du temps humain ou non.

Exploiter l’hydrogène naturel : quelles conséquences ?

Dans tous les cas, le capitalisme mondial tente déjà d’exploiter cette ressource, et il continuera sans aucun doute si des opportunités économiques se dessinent. Mais cela ne veut pas dire pour autant que cet hydrogène blanc sera vraiment un pétrole vert, sans conséquence écologique ou difficultés logistiques.

On le sait, l’exploitation géologique n’est jamais neutre du point de vue environnemental. L’exploitation des énergies fossiles émet certes du CO2, mais les puits de pétrole, les mines de charbon ou les forages pour l’exploitation du gaz, ont aussi de nombreux impacts écologiques : écosystèmes détruits, sols dégradés et pollués, eaux contaminées, pollution de l’air locale, sans parler des conséquences sociales liées à ce travail souvent pénible…

Qu’en sera-t-il pour l’hydrogène naturel ? On peut d’ores et déjà présumer qu’il sera logistiquement et écologiquement complexe d’exploiter les gisements d’hydrogène, qui sont principalement situés dans les fonds marins. Il faudra ainsi mettre en place des infrastructures lourdes, dans des écosystèmes difficile d’accès et parmi les plus fragiles de la planète. Pour cela, il faudra évidemment de grandes quantités de ressources et de matériaux, ne serait-ce que pour transporter l’hydrogène des sites d’exploitation jusqu’aux sites de consommation.

L’hydrogène, plus petite molécule existante, a la particularité d’être très difficile à stocker et transporter, car il s’échappe facilement des tuyaux ou réservoirs dans laquelle on essaie de le confiner. Ce sont les fameuses fuites d’hydrogène, qui inquiètent déjà la filière de l’hydrogène vert. Pour avoir un ordre de grandeur : les fuites de gaz naturel atteignent déjà entre 2 et 5% sur les puits de méthane existants. Cela risque d’être pire pour l’hydrogène blanc, plus volatil, que l’on va récolter dans des écosystèmes difficiles d’accès. Si ces fuites se retrouvent dans l’atmosphère, elles contribueront au réchauffement climatique : 1 kg d’hydrogène dans l’atmosphère équivaut à 11 kg de CO₂.

Voir aussi : Neutralité carbone et greenwashing

La tentation d’un nouveau pétrole

L’hydrogène blanc a donc un certain nombre d’inconvénients écologiques, logistiques, économiques… Ce qui ne l’empêche pas, déjà, d’être présenté comme le futur pétrole, peint en vert. Et d’ailleurs, même les compagnies pétrolières commencent à montrer des signes d’intérêt pour cette nouvelle filière.

En tout état de cause, on peut d’ores et déjà s’inquiéter de la possible fuite en avant que constitue le potentiel de l’hydrogène naturel. Comme l’hydrogène vert, l’hydrogène blanc a le potentiel d’être un levier d’accélération de la sortie des énergies fossiles. Mais si on exploite cette ressource sans une planification écologique adaptée, on risque au contraire d’accélérer la crise écologique. D’abord, car mettre en place une nouvelle industrie extractiviste, qui minera les fonds marins et les sols planétaires pour trouver un carburant à même d’alimenter la fournaise industrielle mondiale laissera forcément des traces indélébiles sur les écosystèmes.

Et puis, répandre l’idée que l’on va trouver une nouvelle source d’énergie « verte », facilement accessible, c’est aussi faire germer la croyance qu’une solution miracle a été trouvée. Et cette croyance est fausse, en plus d’être dangereuse.

Les chimères de l’hydrogène naturel

Elle est fausse car, quoi qu’il en soit, l’hydrogène naturel ne sera pas exploitable avant des années, peut-être des décennies, si tant est que les réserves mondiales soient suffisantes et accessibles. Or, c’est aujourd’hui qu’il faut faire baisser nos émissions de gaz à effet de serre pour lutter contre le réchauffement climatique. On aurait même du le faire hier. La croyance dans un hydrogène naturel salvateur est également fausse car elle tient d’une vision partielle de la crise écologique. La crise globale, ce n’est pas que le réchauffement climatique, qu’on pourrait résoudre avec une énergie miracle. C’est aussi la protection des écosystèmes, la protection des océans, la sauvegarde de la biodiversité… Et envoyer des foreuses géantes et installer des pipeline sous-marins jusqu’aux plus profond des abysses pour y récolter le précieux hydrogène blanc ne nous aidera pas pour ça.

L’hydrogène naturel pourrait aussi nous amener sur la dangereuse pente du statu quo. Croire que l’on s’en sortira avec cette solution miracle pourrait nous inciter à ne rien faire, nous détourner des actions à mettre en place tout de suite. Avec un hydrogène bas carbone à disposition, on pourrait reprendre la course productiviste : plus besoin de sobriété, plus besoin de changer nos modes de vie, plus besoin de faire cette transition essentielle et complexe vers un autre horizon que la croissance. Or, justement, pour amortir le choc écologique, il faut dès maintenant, quoi qu’il en soit, transformer radicalement nos modes de vie, adopter la sobriété (énergétique mais pas que), sortir des logiques productivistes, nous adapter et nous reconnecter avec la nature.

Un hydrogène blanc au service de la transition écologique ?

Si l’on choisit d’exploiter cette ressource, il faudra faire en sorte qu’elle soit au service d’une transition écologique viable, et pas au service du maintien sous perfusion d’un système par ailleurs complètement défaillant. Et il est peu probable que ce soit la voie choisie par les acteurs qui commencent à se bousculer aux portes de la filière « hydrogène naturel ».

Il y a au contraire fort à craindre que l’hydrogène blanc, comme ses autres couleurs, soit instrumentalisé par les forces politiques et économiques qui sont au service du statu quo. Qu’il serve à justifier le maintien d’activités extractives nocives, d’industries destructrices et d’un système économique à la fois insoutenable et injuste. On dira que l’hydrogène naturel nous permettra de faire émerger une aviation bas carbone, qu’il nous aidera à poursuivre une exploration spatiale écologique. Peut-être même que les yachts des milliardaires deviendront « verts » s’ils voguent à l’hydrogène blanc. Un blanc immaculé qui permettra de laver plus blanc que blanc les responsabilités des acteurs économiques et politiques dans la crise écologique.

Mais l’illusion ne tiendra certainement pas. On constatera alors sans aucun doute, comme on l’a fait avec la voiture électrique, le nucléaire, la capture du carbone, et les énergies renouvelables, qu’il n’y a évidemment pas de solution miracle.

Disons-le alors dès maintenant : l’hydrogène blanc, naturel, ou natif, peu importe le nom qu’on lui donne, n’est pas et ne sera pas une solution miracle. Tout au plus, il pourra contribuer aux nécessaires transitions écologiques que nous devons de toute façon mener. Évitons donc de faire ce que nous avons toujours fait : foncer tête baissée.

Voir aussi : Loi industrie verte : des propositions inefficaces ?

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Source : https://youmatter.world/fr/hydrogene-naturel-blanc-solution-transition-energetique/

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  • Hydrogène blanc ou natif : définition, sources et enjeux - Dernière modification le 14 Novembre 2023 – Autre document ‘youmatter.world’
    Qu’est-ce que l’hydrogène naturel ou hydrogène blanc ? Quelles sont les sources naturelles d’hydrogène sur Terre ? Sont-elles abondantes ? Peut-on réellement compter sur l’hydrogène naturel pour la transition écologique ?

Hydrogène blanc, définition

On emploie le terme hydrogène naturel pour désigner l’hydrogène qui se trouve dans la nature directement sous forme moléculaire H2. Il s’agit donc d’hydrogène que l’on peut exploiter directement, sans avoir à le transformer ou le produire artificiellement à partir d’énergies fossiles (comme l’hydrogène gris) ou d’eau et d’électricité renouvelable (comme l’hydrogène vert).

On appelle parfois l’hydrogène naturel, hydrogène blanc ou hydrogène natif.

Comment se forme l’hydrogène blanc sur Terre ?

Il faut comprendre que l’hydrogène est l’élément le plus abondant sur Terre, mais on le trouve rarement sous sa forme chimiquement pure H2. Il est le plus souvent présent dans d’autres matériaux et molécules : par exemple, l’hydrogène est l’un des composants de l’eau (H2O) ou de certains gaz ou énergies fossiles. Cependant, dans de rares cas, certains processus naturels génèrent de l’hydrogène H2 de façon direct, notamment dans la croûte terrestre et dans les sous sols de la planète. Parmi ces processus de production de l’hydrogène naturel, on peut citer :

  • La serpentinisation : ce processus géologique implique la réaction entre l’eau et les roches riches en magnésium et en fer, qui peut produire de l’hydrogène gazeux. La serpentinisation se produit principalement dans les zones de failles océaniques et les dorsales médio-océaniques, où l’eau de mer pénètre dans les fissures de la croûte terrestre et réagit avec les roches chaudes et fraîches.
  • La réduction des eaux souterraines : ce processus se produit lorsqu’un agent réducteur, comme des métaux ferreux ou des micro-organismes, réagit avec des eaux souterraines riches en oxygène, produisant de l’hydrogène gazeux.
  • Les dégazages  : certaines zones géologiques sont connues pour libérer de l’hydrogène gazeux dans l’atmosphère en raison de processus géologiques spécifiques. Par exemple, les sources chaudes, les volcans et les zones de rift peuvent libérer de l’hydrogène gazeux.
  • La fermentation biologique : les micro-organismes tels que les bactéries peuvent produire de l’hydrogène gazeux lorsqu’ils fermentent les matières organiques. Dans certaines zones de la croûte terrestre, ce processus peut donc créer des réserves d’hydrogène naturel.
  • La radiolyse : ce processus implique la dissociation des molécules d’eau par les rayonnements ionisants, tels que les rayons cosmiques ou les rayons gamma. La radiolyse peut produire de l’hydrogène gazeux, ainsi que d’autres espèces réactives telles que les radicaux hydroxyles.
  • La décomposition des hydroxyles : les hydroxyles sont des espèces réactives formées lors de la dissociation de l’eau. Ils peuvent se décomposer pour produire de l’hydrogène gazeux et d’autres produits.
    Ces sources d’hydrogènes naturels sont toutefois très rares, et on trouve donc très peu d’hydrogène naturel sur Terre.

Quelles sont les sources et les réserves d’hydrogène natif ou blanc ?

Si l’hydrogène naturel est relativement rare sur Terre, il a tout de même été détecté dans certains endroits, tels que les sources chaudes et les volcans, ou dans certaines zones de la croûte terrestre. On a ainsi identifié des sources d’hydrogène naturel au Mali, en Australie, aux Etats-Unis et notamment en Arizona, aux Philippines, ou encore dans le Sultanat d’Oman.

Globalement, on trouve des sources potentielles d’hydrogène le long des failles océaniques, dans certaines zones où l’on trouve des minerais de fer, dans certaines zones montagneuses. Mais il faut comprendre que l’exploitation de ces sources d’hydrogène pourrait s’avérer très complexe, très chère, et très difficile du point de vue environnemental.

L’exploration (et l’exploitation) de ces sources d’hydrogène blanc ne fait que débuter, et il est donc complexe d’évaluer les réserves possibles de cette ressource.

Quelle place pour l’hydrogène blanc dans la transition écologique ?

En théorie, l’hydrogène blanc ou hydrogène naturel pourrait être une alternative aux énergies fossiles et un moyen d’accélérer la transition énergétique. En effet, si l’hydrogène est une source d’énergie ou un vecteur énergétique peu polluant lors de sa consommation, l’enjeu est de savoir comment produire cet hydrogène. Or, les différentes technique de production d’hydrogène sont plutôt polluantes, voire très polluantes. Produire de l’hydrogène « gris » à partir d’énergies fossiles émet de grandes quantités de gaz à effet de serre. Quand à l’hydrogène vert, sa production est à la fois complexe et énergivore : il faut de grandes quantités d’énergies bas carbone pour produire un hydrogène qui n’émette pas trop de gaz à effet de serre.

Si l’on pouvait disposer de sources naturelles d’hydrogène, d’hydrogène blanc, on éviterait donc les difficultés de ces productions. Mais exploiter l’hydrogène naturel ne sera pas simple pour autant, et de nombreuses questions se posent. Quelles quantités d’hydrogènes seront exploitables ? Quelles seront les conditions d’exploitations de ces réserves d’hydrogène ? Leurs conséquences écologiques ? Saura-t-on exploiter cet hydrogène blanc suffisamment vite pour répondre au défi climatique ? L’industrialisation de la filière sera très certainement complexe et longue.

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Source : https://youmatter.world/fr/definition/hydrogene-blanc-naturel-definition-sources-enjeux/

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  • L’hydrogène naturel sera-t-il le nouveau pétrole ? - Par Vincent Lucchese - 24 juillet 2023 à 09h31 Mis à jour le 26 juillet 2023 à 11h52 – Extrait d’un document ‘reporterre.net’

    L’hydrogène naturel sera-t-il le nouveau pétrole  ?

L’« hydrogène blanc », dont une forte concentration a été détectée en mai en Lorraine, est une nouvelle ressource énergétique qui attire. Reste à savoir si elle est vraiment renouvelable et exploitable.

L’hydrogène naturel sera-t-il le nouveau pétrole ? Ce gaz, présenté comme un élément majeur de la transition vers la neutralité carbone, a la double vertu de pouvoir remplacer les énergies fossiles dans de nombreux usages industriels et de pouvoir être utilisé comme combustible pour générer de l’électricité, dans les transports notamment. Mais jusqu’à présent, l’hydrogène n’était considéré que comme un « vecteur » énergétique. C’est-à-dire qu’il n’est pas une source d’énergie (comme le pétrole, le vent ou le soleil, dont on capte et exploite directement l’énergie), mais un élément qui permet de la stocker : on transforme de l’énergie en hydrogène, puis on transforme à nouveau cet hydrogène en énergie, dans le réservoir d’une voiture par exemple. Il faut donc en premier lieu produire ce gaz, dans des conditions généralement peu écologiques.

Depuis quelques années, toutefois, la donne commence à changer. Les chercheurs découvrent de plus en plus d’hydrogène naturellement présent en grandes quantités dans le sous-sol de la Terre, et ce sur tous les continents. Il constituerait ainsi une nouvelle source d’énergie décarbonée, accessible et plus que rentable. Les industriels promettent déjà un coût moitié moins cher que l’hydrogène produit aujourd’hui à partir d’énergie fossile (surnommé « hydrogène gris »), et même jusqu’à dix fois moins cher que « l’hydrogène vert », produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable.

Nouvelle ruée vers l’or ?

Surnommée « hydrogène blanc », cette nouvelle ressource énergétique est déjà exploitée depuis 2011 à Bourakebougou, au Mali… - Lire la suite à la source >

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Source : https://reporterre.net/L-hydrogene-naturel-sera-t-il-le-nouveau-petrole

Reporterre est un site d’actualité lancé en 2007 par le journaliste Hervé Kempf, sous-titré « le média de l’écologie », qui traite principalement de problématiques environnementales et sociales. Wikipédia

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Le premier permis recherches de mines d’hydrogène natif a été accordé à l’entreprise TBH2 Aquitaine pour cinq ans dans les Pyrénées. Illustration Capital_Freepik

Propre, peu coûteux, potentiellement illimité… L’hydrogène blanc pourrait être la solution de demain tant pour la décarbonation de l’économie que pour la souveraineté énergétique. La France, qui compte des ressources en grande quantité dans ses sous-sols, l’a bien compris et a décidé de devenir pionnière dans cette « énergie du futur ».

L’or blanc sera-t-il le nouvel or noir ? Le gouvernement a autorisé pour la première fois en France un projet de recherche de réserves d’hydrogène naturel, aussi appelé « hydrogène blanc », dans les Pyrénées-Atlantiques. Lundi 11 décembre, Emmanuel Macron a promis des « financements massifs pour explorer le potentiel d’hydrogène naturel » dans le sous-sol français, afin d’accélérer la décarbonationdes énergies et de l’industrie. « On ne peut pas laisser dormir cette ressource », a ajouté le président de la République, affirmant que « la France peut devenir un des pays pionniers dans cette énergie du futur ».

Les couleurs sont employées pour désigner la méthode de production de l’hydrogène : gris lorsqu’il est produit à partir d’énergies fossiles, rose lorsqu’il est créé à partir d’électricité d’origine nucléaire, et enfin vert lorsqu’il est obtenu grâce à de l’électricité verte (issue de ressources renouvelables). La particularité de l’hydrogène blanc est qu’il ne nécessite pas de source d’énergie annexe pour être produit puisqu’il est déjà naturellement présent dans certains sols, où il se génère quotidiennement grâce à l’interaction des roches et de l’eau.

Jusqu’à il y a peu, l’hydrogène était produit uniquement par transformation. Or en juin dernier, des chercheurs lorrains du CNRS ont trouvé presque par hasard de grandes quantités d’hydrogène blanc dans les sous-sols du bassin minier autour du puits de Folschviller (Moselle), laissant envisager l’existence d’une « véritable usine à hydrogène sous nos pieds », selon les mots du directeur du laboratoire GéoRessources de l’Université de Lorraine, Jacques Pironon. Selon les données de ces chercheurs, le réservoir est estimé à 46 millions de tonnes d’hydrogène à l’état primaire, dans un gisement potentiel dont l’alimentation serait continue.

Une source d’énergie décarbonée

Des forages doivent toutefois confirmer cette découverte. En attendant, la révolution de l’hydrogène blanc est en marche en France et elle commence par ce premier permis « exclusif de recherches de mines d’hydrogène natif, hélium et substances connexes », accordé à l’entreprise TBH2 Aquitaine pour cinq ans. L’espace concerné se trouve dans le Béarn précisément, sur une zone d’environ 225 km², selon un arrêté publié le 3 décembre. L’octroi de ce permis signifie que les travaux d’exploration et les études sismiques peuvent commencer, explique le fondateur de la société Vincent Bordmann à l’AFP. Le forage n’interviendra que dans un second temps, d’ici deux ou trois ans, après de nouvelles autorisations. Cinq autres dossiers similaires sont actuellement « à l’instruction », d’après la ministre de la Transition énergétique, Agnès Pannier-Runacher.

À LIRE AUSSI Toulouse va accueillir le plus grand centre d’essais européen consacré à l’hydrogène

Dans des secteurs comme l’aviation, les poids lourds, ou les trains, mais aussi dans l’industrie, qui dépend encore beaucoup des énergies fossiles, l’hydrogène est attendu comme le messie pour espérer parvenir aux objectifs de neutralité carbone à l’horizon 2050, et d’une baisse de 55% des gaz à effet de serre d’ici 2030. Dans un dossier publié en février 2023, l’État le présentait comme la « clé de voûte de la décarbonation de l’industrie », utilisable « en substitution au charbon et au gaz naturel dans de nombreux procédés industriels ». Or la production d’hydrogène gris, qui représente environ 95% de la production mondiale d’hydrogène, reste toutefois émettrice de dioxyde de carbone. L’hydrogène naturel, qui n’émet aucun gaz à effet de serre, serait donc une véritable solution pour décarboner l’économie et d’oeuvrer en faveur de la transition énergétique.

Un or blanc peu coûteux et made in France

Autre atout, et non des moindres : son coût imbattable. Jusqu’à présent, le prix reste le principal frein au déploiement de l’hydrogène toute catégorie. La production par électrolyse de l’eau (hydrogène vert) est une méthode très onéreuse, pour un coût de 10 euros le kilo environ – ce qui n’a pas empêché la France d’y investir une enveloppe de 9 milliards d’euros d’ici à 2030.

L’hydrogène gris est moins onéreux que le vert, c’est pourquoi il est actuellement la principale source d’hydrogène. Mais le blanc a tout pour plaire car il est encore moins coûteux, en plus d’être intrinsèquement propre : son extraction coûterait deux à trois fois moins cher (entre 0,5 et 1 euro le kilo) que celle nécessaire à la fabrication d’hydrogène gris (entre 0,9 et 3 euros le kilo), selon le gouvernement. À titre d’exemple, la société canadienne Hydroma extrait de l’hydrogène blanc depuis près de dix ans au Mali – seul gisement exploité actuellement dans le monde – pour moins d’un dollar le kilo.

Les débuts d’une filière prometteuse pour la France

Signes de l’engouement pour cette nouvelle filière prometteuse, d’autres demandes de permis de recherche ont été déposées, notamment par Storengy et 45-8 Energy dans les Pyrénées-Atlantiques, ou Sudmine en Auvergne-Rhône-Alpes. L’exploitant gazier Française de l’Énergie a également demandé une autorisation sur un domaine couvrant une surface de 2 254 km² en Moselle et en Meurthe-et-Moselle. Aucun calendrier n’a encore été officiellement dévoilé, mais les autorisations devraient être délivrées dans les prochaines semaines.

Pour un pays pauvre en hydrocarbures comme la France, ces ressources pourraient être une véritable aubaine. « L’hydrogène naturel pourrait être une brique supplémentaire, permettant d’augmenter le potentiel de décarbonation que permet l’hydrogène pour de nombreux usages », expliquait aux Echos, Emmanuel Bensadoun, responsable Pôle Expertise de l’association France Hydrogène.

À LIRE AUSSI Automobile : une gigafactory de piles à hydrogène en France, pour quoi faire ?

À l’échelle internationale, les ressources d’hydrogène blanc ne sont pas encore définies. La France compte quant à elle un potentiel conséquent, notamment dans les régions Grand Est et Nouvelle-Aquitaine, les seules à avoir entamé l’estimation de ce patrimoine. « On a une vue relativement claire sur le potentiel de la Nouvelle Aquitaine parce que la région a commencé les recherches avant même que l’hydrogène blanc ne soit intégré dans la loi en 2022. C’est pour cette raison que des projets de recherche y sont lancés en premier », nous explique Isabelle Moretti, chercheur à l’université de Pau et de l’Adour et membre de l’Académie des technologies.

Elle le répète pour les plus enthousiastes : « On ne parle pas encore de gisement mais de ressource potentielle. Tant que l’on n’a pas foré, on ne sait pas. » Difficile d’estimer ces ressources, « nous avons simplement des indices qui nous montrent qu’elles ont l’air immenses, mais on ne sait pas encore où elles s’accumulent, ni dans quelles conditions économiques nous pourrons les extraire. Il y a quelques années, on parlait de 25 millions de tonnes par an estimées dans nos sous-sols, mais de nouvelles roches susceptibles de générer de l’hydrogène ont été découvertes depuis ». Pour la scientifique, il n’y a « aucun doute que les ressources d’hydrogène naturel sont bien supérieures à la consommation actuelle d’hydrogène ». Elle ajoute que l’objectif n’est pas de se retrouver avec une source d’énergie qui remplacerait toutes les autres. « L’opportunité qui se présente est de pouvoir adapter au mieux le mix énergétique en fonction des besoins de chaque territoire », souligne-t-elle.

En France, l’hydrogène pourrait représenter 20% de la demande d’énergie d’ici 2050, écrit France Hydrogène.

Le chemin est encore long avant que l’hydrogène ne devienne une alternative énergétique réellement opérationnelle, mais la bascule est faite et les différents acteurs du secteur de l’énergie observent avec attention l’évolution de cette nouvelle filière.

© Capital

A lire aussi : Avion à hydrogène : un vol d’essai réussi, première étape vers une exploitation commerciale ?

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  • Hydrogène blanc : la France à deux doigts de la révolution énergétique ? - Par Anaïs Hollard Responsable actualités et offres d’énergie - Mis à jour le 22/12/2023 – Document ‘selectra.info’ incluant une courte vidéo critique de Jean-Marc Jancovici …- En forme de communiqué avec propositions commerciales

    Anaïs HollardAnaïs Hollardhttps://www.linkedin.com/in/ana%C3%...

Début décembre 2023 et pour la première fois en France, le gouvernement a autorisé un projet de recherches d’hydrogène blanc. Ce combustible naturellement présent dans le sous-sol pourrait largement participer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre de l’industrie et des transports. On vous en dit plus.

Sommaire :

L’hydrogène blanc : du mythe à la réalité ?

La ressource de l’avenir ?

L’hydrogène blanc : du mythe à la réalité ?

C’est dans les souterrains du bassin minier du puits Folschviller, en Moselle, qu’une gigantesque réserve d’hydrogène blanc a été découverte. La plus grande jamais dévoilée à ce jour. Jusqu’à récemment, cette ressource faisait pourtant presque figure de mythe dans le paysage énergétique Français, en témoignent d’ailleurs les déclarations d’une des figures de proue du secteur, Jean-Marc Jancovici qui, quelques mois auparavant, balayait d’un revers de manche ce fantasme d’un gaz décarboné et renouvelable, à la “formation très lente”, et présent en quantités “très faibles”, selon lui. Pour l’ingénieur, à peine de quoi assurer le fonctionnement de “quelques bus à Strasbourg”, affirmait-il, non sans un brun de sarcasme, sur le plateau de Thinkerview en septembre dernier. Une position loin d’être isolée toutefois, puisque dans son rapport sur “Le futur de l’hydrogène” publié en 2019, l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) ne prenait même pas la peine de faire mention de la ressource qui attire aujourd’hui tous les regards, aussi bien en France qu’à l’international.

Changement de paradigme à l’aube de 2024, puisqu’à en croire les travaux menés par de nombreux géologues, non seulement, le fameux hydrogène blanc - ou hydrogène naturel - existerait, mais il semblerait en plus qu’il soit produit continuellement par la Terre et en grande quantité. Il ne faudrait donc plus parler de réserve, comme pour les énergies fossiles déjà bien connues, mais bel et bien de flux.

Retour en Moselle, donc, où les experts auraient découvert une source continue d’hydrogène estimée à pas moins de 46 millions de tonnes. Suffisamment donc pour couvrir les besoins de la France à horizon 2050, estimés à environ 3 millions de tonnes par an par le cabinet Asterès. De quoi faire de l’Hexagone “un des pays pionniers dans cette énergie du futur”, a assuré Emmanuel Macron après avoir annoncé des “financements massifs pour explorer le potentiel d’hydrogène naturel”. Un parcours jalonné d’incertitudes, mais qui pourrait néanmoins représenter un progrès de taille si les premières hypothèses venaient à se confirmer.

La ressource de l’avenir ?

Pour atteindre ses objectifs de transition énergétique, l’Hexagone s’intéresse de très près à la production et à l’utilisation de l’hydrogène bas-carbone et renouvelable. S’il est à ce jour essentiellement mobilisé dans le secteur de la chimie ou celui du raffinage, selon l’IFP Energies nouvelles (IFPEN), il pourrait toutefois participer “à décarboner certains secteurs industriels, assurer le stockage de l’électricité ou alimenter le secteur des transports”. Dans un dossier publié en février 2023, l’État présentait d’ailleurs ce composant comme la “clé de voûte de la décarbonation de l’industrie”, utilisable “en substitution au charbon et au gaz naturel dans de nombreux procédés industriels”.

Si cette ressource est donc particulièrement convoitée pour le potentiel de décarbonation qu’elle offre aux industries et à la mobilité, elle se heurte toutefois à de nombreux freins, à commencer par ses modes de production. À ce jour, 95 % de l’hydrogène produit est en effet fabriqué à partir d’hydrocarbures, via un processus largement émetteur de CO2, l’un des plus importants gaz à effet de serre (c’est ce que l’on appelle l’hydrogène gris). Tout l’inverse de l’effet escompté, donc. Une autre méthode consiste à procéder à l’électrolyse de l’eau. Beaucoup plus coûteux et mobilisant de nombreuses ressources, ce procédé attire toutefois la convoitise du Gouvernement, qui lui a alloué une enveloppe de de 9 milliards d’euros pour l’horizon 2030.

La route semble donc encore longue et sinueuse pour produire un hydrogène peu coûteux et respectueux de l’environnement. En ce sens, l’hydrogène blanc représente une source d’espoir inestimable. Naturellement présent dans les sols et probablement renouvelable (l’hypothèse restant à confirmer), sa production ne s’accompagne d’aucune émission de dioxyde de carbone.

Si les hypothèses avancées jusqu’alors venaient à se confirmer, il se pourrait bien que la France entre dans une nouvelle ère énergétique dans les années à venir. Le gouvernement vient quant à lui de donner de nouveaux détails sur la révision de sa stratégie hydrogène, via un document publié sur le site du Ministère de la Transition Energétique, le 19 décembre dernier et faisant écho aux annonces du Président de la république. Dans le cadre de France 2030, l’État entend ainsi lancer une “étude exploratoire sur l’hydrogène naturel”, afin d’évaluer d’ici à 2025 les potentiels d’extraction en France, mais également les intérêts économiques et impacts environnementaux. Affaire à suivre, donc.

De plus en plus de chercheurs sont convaincus que l’hydrogène blanc sera la prochaine source d’énergie majeure, capable de faire pivoter en une décennie l’industrie fossile vers cette nouvelle ressource, parfaitement écolo. Vu la ruée actuelle, on y verra plus clair, assez vite. Et cela pourrait être une des rares vraies bonnes nouvelles que la planète nous envoie depuis quelques temps.

Hervé Poirier, rédacteur en chef au magazine Epsiloon, interrogé par FranceInfo

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  • Grand Est - Énergie : le plus gros gisement d’hydrogène blanc du monde découvert en Lorraine, un futur eldorado mais pour qui ? - Publié le 12/12/2023 à 14h17 - Écrit par Malika BoudibaDocument ‘france3-regions.francetvinfo.fr’

    Le gisement lorrain, découvert récemment, pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc

Le gisement lorrain, découvert récemment, pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc • © Pixabay

Le gisement lorrain, découvert récemment, pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc, c’est-à-dire plus de la moitié de la production annuelle mondiale actuelle d’hydrogène gris. L’annonce d’Emmanuel Macron de financer cette piste pour une énergie pour l’avenir lance la ruée vers l’or blanc. Un nouvel eldorado, mais pour qui ?

Ce lundi 11 décembre, le président de la République, Emmanuel Macron, a annoncé’des financements massifs pour explorer l’hydrogène blanc’ comme source d’énergie alternative aux énergies fossiles. ’La France peut devenir l’un des pays pionniers dans cette énergie du futur’. Et dans ce domaine, la découverte récente en Lorraine, en sondant le sous-sol depuis la commune de Folschviller en Moselle, du plus gros réservoir mondial connu à ce jour, a redonné de l’espoir à une région marquée par la fin de l’industrie sidérurgique.

Les deux scientifiques à l’origine de cette découverte, Philippe De Donato et Jacques Pironon, tous deux directeurs de recherche au laboratoire GeoRessourcesde l’Université de Lorraine, CNRS, étaient les invités du journal de France3 Lorraine, lundi soir.

Philippe De Donato et Jacques Pironon, tous les deux ’directeur de recherche’ au laboratoire GeoRessources de l’Université de Lorraine, CNRS • © France Télévisions

’L’avantage de l’hydrogène blanc est qu’il est une source d’énergie primaire. Pas besoin d’énergie pour être transformé. C’est une ressource directement utilisable’, explique Philippe De Donato. ’L’hydrogène vert et l’hydrogène gris sont deux sources d’énergie secondaire.’

Ce gisement lorrain pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc.

Philippe De Donato et Jacques Pironon

’Ce n’était pas cela que l’on cherchait’, ajoute-t-il. ’C’était une demande de la région Lorraine. On voulait étudier le potentiel de ressources en méthane. On a imaginé et mis au point un outil qui n’existait pas pour nous permettre de descendre en profondeur et de mesurer la concentration de gaz dissous dans le sol. Au moment où je vous parle, on est à 1.250 mètres de profondeur.’

L’outil dont parle le chercheur est la sonde SysMoG. Elle permet une auscultation du sous-sol à partir de puits d’un diamètre intérieur de 6 cm. Dans un article, ils expliquent : ’L’hydrogène était présent en forte proportion et sa concentration augmentait avec la profondeur pour atteindre 20 % à 1.250 mètres de profondeur. De telles proportions nous permettent désormais de considérer qu’à 3.000 mètres de profondeur, la teneur en hydrogène pourrait dépasser 90 %, d’après nos modélisations. Ce gisement lorrain pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc, c’est-à-dire plus de la moitié de la production annuelle mondiale actuelle d’hydrogène gris.’ 

Un eldorado pour les scientifiques et les industriels

Pour les scientifiques du laboratoire GeoRessource, le projet initial intitulé ’REGALOR’ se terminera dans quelques jours, à la fin de l’année. Grâce à la découverte de ce gisement, ils vont pouvoir poursuivre leurs recherches : ’On entame un ’REGALOR II’, en collaboration avec la Française de l’Energie prochainement. On souhaiterait que ce programme débute en avril 2024 et se termine en 2027. Trois années de plus pour l’exploration, l’estimation des ressources et pour inventer les outils de l’exploitation’, explique Jacques Pironon.

Ici, l’hydrogène est dissous dans l’eau, qui est sous nos pieds. Il nous faut inventer de nouveaux systèmes pour l’exploiter

Jacques Pironon, directeur de recherche au laboratoire GeoRessources de l’Université de Lorraine, CNRS

Pour ce projet ’REGALOR’, les scientifiques sont associés à des industriels. C’est la Française de l’Énergie qui a mis à la disposition des chercheurs le site d’expérimentation déjà foré et équipé à Folschviller. LaFDE (Française De l’Énergie) est un producteur multi-énergies, qui propose des solutions à empreinte carbone réduite.

Elle produit du gaz, de l’électricité et de la chaleur à partir des ressources locales ou de l’énergie solaire. Elle est présente en Lorraine, dans les Hauts-de-France et en Wallonie

Un procédé d’extraction à inventer

Pour l’heure, les deux scientifiques ne s’avancent pas sur le processus d’extraction de l’hydrogène blanc. ’On est toujours dans les phases d’exploration. Il faut rester prudent. Il faut connaître ses gisements sur son extension latérale et puis son extension en profondeur avant de poser des questions sur sa production.

Mesure de l’hydrogène naturel à Folschviller. La sonde inventée par Philippe de Donato et Jacque Pironon de l’université de Lorraine est capable de descendre à 1100 mètres sous terre. • © Eric Molodtzoff/ France3 Lorraine

On est en face d’un nouveau gisement, pas d’un gisement classique. Il n’a pas les caractéristiques d’un gisement de gaz ou de pétrole. Ici, l’hydrogène est dissous dans l’eau, qui est sous nos pieds. Il nous faut inventer de nouveaux systèmes pour l’exploiter ’, explique Jacques Pironon.

C’est quoi l’hydrogène blanc ?

Dans leur article, dans The Conversation, les deux scientifiques racontent : ’Blanc ? Gris ? Derrière ces ’couleurs’ de l’hydrogène, se cache en fait sa provenance en lien avec son mode de production. Pour rappel, l’hydrogène est un gaz qui, la plupart du temps, est combiné à d’autres éléments, dans l’eau, dans les énergies fossiles… L’hydrogène gris correspond ainsi à l’hydrogène produit en usine par transformation de gaz naturel. Il s’agit actuellement de la première provenance d’hydrogène utilisée comme source d’énergie, qui est critiquée pour la quantité de CO2 émise durant le procédé.

L’hydrogène noir est quant à lui produit à partir de charbon, l’hydrogène vert est, lui, le résultat d’électrolyse de l’eau avec de l’électricité produite à partir d’énergie renouvelable. Pour toutes ces formes d’hydrogène, on parle donc d’énergie secondaire. L’hydrogène blanc, qui nous intéresse ici, correspond à l’hydrogène déjà présent en l’état dans la nature. Il s’agit alors d’une source d’énergie primaire.’

 L’origine de l’hydrogène lorrain

’Concernant la Lorraine, nous privilégions pour l’instant l’idée que l’hydrogène est ici le résultat de la présence, à la fois, de molécules d’eau et de minéraux composés de carbonates de fer. Deux composés qui, lorsqu’ils entrent en contact, génèrent des réactions d’oxydation du minéral et de réduction de l’eau, qui aboutissent à la production d’hydrogène (H2) et d’oxydes de fer. Si cette hypothèse se confirme, cela implique que cette production d’hydrogène, en plus d’être colossale et naturelle, pourrait donc être presque ’renouvelable’. Ces processus chimiques d’oxydation et de réduction demeurent rapides (de l’ordre de quelques semaines ou mois) et, la réserve de carbonate de fer dans le sous-sol lorrain est quasi infinie.’

Une meilleure compréhension de la genèse de ce gisement permettrait également de décrire les formations rocheuses favorables à l’émergence d’hydrogène en termes de composition minéralogique, de chimie des eaux, de température subie et de profondeur d’enfouissement. Ce qui permettrait donc de produire de nouveaux guides de prospection afin de sonder les sous-sols d’autres régions. Plusieurs pays, frontaliers ou non, se montrent déjà intéressés. 

Pour aller plus loin : recherche sciences énergie environnement hydrocarbure énergies renouvelables

Source : https://france3-regions.francetvinfo.fr/grand-est/moselle/metz/energie-le-plus-gros-gisement-d-hydrogene-blanc-du-monde-decouvert-en-lorraine-un-futur-eldorado-mais-pour-qui-2888582.html

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  • Nouvelle Aquitaine - De l’hydrogène naturel sous nos pieds ? La recherche de l’or blanc de la transition écologique enfin autorisée par le gouvernement à la société TBH2 Aquitaine - Samir Rahmoune - 04 décembre 2023 à 16h52 – Document ‘clubic.com’

Essai Toyota Mirai (2015) - recharge hydrogène © © Toyota Europe

Un véhicule à hydrogène en cours de rechargement © Toyota Europe

Le tout premier permis de recherche d’hydrogène blanc vient d’être délivré par le gouvernement à la société TBH2 Aquitaine.

L’hydrogène est une des énergies sur laquelle les gouvernements du monde veulent s’appuyer pour petit à petit sortir de la dépendance aux hydrocarbures. Et dans ce domaine, un nouveau type d’hydrogène intéresse de plus en plus les industriels : l’hydrogène blanc. Une ressource qui se trouve enfouie dans la roche, et qui aurait un potentiel de décarbonation bien supérieur aux autres genres d’hydrogène actuellement exploités.

Un gisement potentiellement exploitable dans les Pyrénées

Le top départ est donné ! TBH2 Aquitaine vient d’obtenir un « permis exclusif de recherches de mines d’hydrogène natif, hélium et substances connexes » sur une zone de 225 km2, située dans les Pyrénées-Atlantiques. Un permis qui sera valide durant une période de cinq ans. Des études sismiques vont d’abord être menées, avant les forages proprement dits, qui auront lieu d’ici deux à trois ans.

La société TBH2 Aquitaine, créée à peine en avril 2022, n’est d’ailleurs pas la seule à vouloir exploiter le filon. Le ministère de la Transition écologique a en effet expliqué que des demandes pour cinq autres projets d’exploration ont été déposées, et sont actuellement à l’instruction.

lys-pyrenees

L’hydrogène va être cherché dans les Pyrénées

L’hydrogène blanc, l’avenir ?

L’hydrogène blanc intéresse de plus en plus pour deux raisons principales. La première, c’est qu’il n’a pas besoin de l’appui d’autres sources d’énergies pour être produit. En effet, à l’heure actuelle, l’hydrogène dit « gris » provient des hydrocarbures, alors que l’hydrogène « vert » lui est obtenu grâce à l’électrolyse de l’eau, et ce grâce à l’électricité produite par des énergies renouvelables.

L’hydrogène blanc est au contraire lui directement présent dans des gisements sous-terrains, ce qui en fait une énergie directement bas-carbone. De plus, son coût serait beaucoup plus bas que l’hydrogène vert. Il serait, d’après Les Échos, de 50 centimes à 1 euro le kilo, contre 10 euros le kilo pour l’hydrogène vert. De quoi justifier un certain enthousiasme ?

Source : Les Echos, France Info] - Hydrogène - Énergie & climat

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12bis. Bourgogne-Franche-Comté – Club Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté (Club H2 BFC) - Documentation ‘vehiculedufutur.com’

Réservoir d’initiatives et de solutions pour assurer le développement de la filière Hydrogène, la Région Bourgogne-Franche-Comtés’engage dans la transition énergétique.

Le Pôle Véhicule du Futur, animateur de la filière industrielle

Logo Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté

Depuis sa création en 2005, le Pôle anime, en lien avec tous les partenaires de l’écosystème, la dynamique Hydrogène et Pile à Combustible : une filière industrielle Hydrogène qui se structure et porte de nombreux projets et réalisations. 

Emeline Converset, Chargée de mission Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté au Pôle Véhicule du Futur

Vous êtes industriel et votre activité s’intègre dans la chaine de valeur ou vous souhaitez en savoir plus pour diversifier votre activité ?

Votre interlocuteur : Emeline Converset, chargée de mission Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté. ec@vehiculedufutur.com - 07 76 34 14 61

Vous avez besoin d’une étude, d’un accompagnement ?

Avec le soutien financier de la région et de l’ADEME Bourgogne-Franche-Comté, du fonds Keyros/FIEV, dans le cadre du programme DEFHY BFC - Développement de la Filière Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté

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Le club Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté - Club H2 BFC

Le Club Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté a été lancé en mars 2020, dans la continuité de la feuille de route votée par la région en 2019.

Il a pour but de contribuer à la déclinaison opérationnelle de la feuille de route régionale et d’accélérer la dynamique hydrogène en rassemblant les acteurs présents sur l’ensemble de la chaîne de valeur : de la production à tous les usages.

Le Club accompagne également la région Bourgogne-Franche-Comté dans son objectif de neutralité carbone d’ici 2050. 

Télécharger le flyer de présentation

S’informer, ‘réseauter’, communiquer ! - Le club est au service de ses membres en leur apportant une offre de services répondant à leurs besoins.

Adhérer au club, c’est bénéficier de l’offre suivante :

  • Veille technologique et marchés sur les évolutions et les opportunités
  • Veille sur les appels à projets régionaux, nationaux et internationaux
  • Emergence de projets et accompagnement au montage ; déploiement et recherche
  • Accompagnement vers les acteurs en mesure de réaliser des prestations de recherche
  • Participation à des réunions d’information, groupes de travail thématiques et scientifiques, missions, visites, congrès, ...
  • Mise en relation personnalisée avec des acteurs et des réseaux qualifiés
  • Informations issues des cartographies des acteurs, des projets et des formations
  • Communication et valorisation des projets
  • Visibilité de la filière
    Ce club est aussi VOTRE CLUB ! - Les membres peuvent faire remonter leurs besoins et ainsi donner l’impulsion pour de nouveaux groupes de travail ; ils peuvent mettre en avant leur expertise et leurs projets en contribuant à l’évolution de l’offre de services par l’apport d’éléments qu’ils souhaiteraient apporter au groupe.

Comment adhérer ? - Vous êtes basé(e) en Bourgogne-Franche-Comté ou avez à cœur de travailler sur ce territoire, rejoignez notre réseau ! Le club est ouvert à tous les acteurs industriels, de la recherche et aux acteurs au service des entreprises (associations, ...). La cotisation dépend de plusieurs critères (forme juridique, effectif, ...).

Télécharger le bulletin d’adhésion - 2022 - Télécharger la charte associée

Membre de

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Des compétences industrielles et l’expertise de laboratoires de recherche

Les industriels - Le territoire bénéficie d’un tissu industriel spécialisé dans la transformation des métaux et des matériaux, du traitement de surfaces, ... autant d’atouts pour assurer la fabrication complète des systèmes à Hydrogène de demain.

Alstom, Delfingen, Faurecia, Gaussin, H2Sys, Justy, Mahytec, Presse Étude, Rougeot, Schrader Pacific Adv. Valves,…

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Quadricycle pour La Poste - Crédit photo : AER BFC

La recherche - Il y a 20 ans, les premiers travaux de recherche... Le territoire est doté de structures de recherche de premier plan. Les thématiques scientifiques et d’innovation développées pour les systèmes Hydrogène-Énergie portent tant sur des sujets applicatifs que sur des approches méthodologiques. 

Ainsi, le stockage long terme des énergies renouvelables par le vecteur Hydrogène, la micro-cogénération Hydrogène, le stockage solide de l’Hydrogène et les systèmes Piles à Combustible pour le transport et la mobilité sont autant d’axes applicatifs d’intérêt. D’un point de vue méthodologique, les travaux concernent essentiellement l’augmentation de l’efficience énergétique et de la durabilité des systèmes Hydrogène-Énergie.

Institut FC-LAB, Plateforme Pile à Combustible, Laboratoire ICB, Institut FEMTO-ST,... et des formations pour imaginer et concevoir les systèmes énergétiques de demain : Cursus de Master en Ingénierie (CMI) unique en France, soutenu par Rougeot Energie.

Une région labellisée ’Territoire d’Hydrogène’ - projet ENRgHy 

logo projet ENRgHy Bourgogne-Franche-Comté

D’un montant prévisionnel de 23 M€ et impliquant plus d’une vingtaine d’industriels, le méta-projet régional « ENRgHy » de la Région Bourgogne-Franche-Comtés’est bâti autour de trois territoires pilotes et sur 7 projets.

En savoir plus sur le site de l’AER Agence économique régionale de Bourgogne-Franche-Comté

Thématiques : Electrification - Hydrogène : Hydrogène Bourgogne-Franche-Comté – Le Club et Hydrogène Grand Est DINAMHySE – Le Club - Véhicule connecté & autonome - Mobilité servicielle - Matériaux & Process - Industrie du futur - Performance des entreprises

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Source : https://www.vehiculedufutur.com/fr/thematiques/hydrogene-pile-a-combustible/club-hydrogene-bourgogne-franche-comte.html

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  • Voici pourquoi l’hydrogène n’est pas une énergie miracle – Vidéo 9:23 - Entretien avec Benjamin Louvet - Boursorama - 22 février 2023 - #finance #hydrogen
    Pour pouvoir se passer du gaz russe et viser la neutralité climatique en 2050, l’Europe se tourne vers l’hydrogène avec des investissements massifs. Cependant de nombreux facteurs rendent l’énergie verte plus difficile à exploiter qu’il n’y paraît...

Les explications de Benjamin Louvet, Gérant matières premières chez OFI Invest AM. Ça vaut le coup ! Une émission 100% dédiée à la finance durable. Boursorama #hydrogen #finance → Retrouvez l’ensemble des vidéos ’Ca vaut le coup’, l’émission 100% dédiée à la finance durable, ici : https://www.boursorama.com/videos/tv/... → Découvrez ’Megatrends’ l’émission sur les grandes thématiques de long terme., ici : https://www.boursorama.com/videos/tv/... → Pour avoir accès à l’ensemble du portail d’information économique et financière Boursorama, c’est par ici : https://www.boursorama.com/ …

https://yt3.ggpht.com/FBLwgcL-26ypphZgvY2pR9FxGiDQwhQ5YhPk5cMnFxCMYjliVvivJxnZc70Czb5AT4fyl7Rk=s88-c-k-c0x00ffffff-no-rjhttps://www.youtube.com/@boursorama8428Boursorama

Source : https://www.youtube.com/watch?v=gpIxdkv7Eic

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  • Avis tranché de J.-M. Jancovici sur les énergies, dont l’hydrogène – Vidéo 6:58 de 2020 - Jancovici 21 09 20 - Hydrogène - Claude Cornaz - 21 septembre 2020
    Réponse de M. Jean-Marc Jancovici, sur la question du récent financement européen du développement de l’hydrogène. Genève le 21-09-2020, Hôtel des Bergues, Atlanti

Source : https://www.youtube.com/watch?v=LF6bMcjCxU4

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  • « Sus à l’hydrogène ! » - Chronique parue dans le magazine L’Express du 1er octobre 2020. Articles de presse – Document ‘jancovici.com’
    Le principe de cette chronique mensuelle publiée dans l’Express est de commenter un fait (mesurable ou observable), qui, le plus souvent, ne sera « pas évident » pour le lecteur.

Hydrogène par-ci, hydrogène par-là, voici donc quelques mois que ce premier élément du tableau périodique a le vent en poupe. Grâce à lui, nous allons propulser des avions propres, des voitures propres, des bateaux propres, bref nous débarrasser en un tour de main de notre vieux monde cracra tout en conservant les acquis du monde en question.

L’hydrogène, c’est l’élément le plus abondant de l’univers. Malheureusement, il n’est jamais facilement accessible. Celui contenu dans les galaxies est un peu loin, celui contenu dans le soleil aussi, et sur notre bonne vieille terre il n’existe qu’au sein de molécules où il est « cramponné » à d’autres atomes, avec une envie modérée de s’en séparer.

Le premier gisement d’hydrogène sur terre est contenu dans… l’eau, et l’océan n’en manque pas. Mais cet hydrogène n’est pas prêt à l’emploi : pour le séparer de l’oxygène dans la molécule d’eau (de formule H2O), il faut briser la liaison O-H, et cela demande de l’énergie. En fait, la physique est impitoyable : l’énergie nécessaire pour séparer l’hydrogène de l’oxygène – auquel il est solidement « cramponné » – est exactement égale à l’énergie que l’hydrogène fournira quand il brûlera, c’est-à-dire… s’associera de nouveau à de l’oxygène (par combustion ou dans une pile à combustible) pour reformer de l’eau !

Les molécules organiques contiennent aussi beaucoup d’hydrogène, ainsi que leurs dérivés fossiles, dont le gaz naturel, de formule CH4, en contient le plus en proportion. Cet hydrogène-là n’est pas non plus « prêt à l’emploi » : il faut cette fois ci le séparer du carbone, ce qui demande aussi de l’énergie, mais moins que pour le séparer de l’oxygène cependant.

Cette séparation de l’hydrogène d’autres atomes est déjà d’usage courant dans l’industrie : en 2019, il s’en est produit 75 millions de tonnes dans le monde. Pour le moment la technique employée, sauf rarissime exception, s’appelle le reformage du méthane. Pour cela, on mélange ensemble de la vapeur d’eau et du méthane ; on chauffe l’ensemble très fort (en brûlant du gaz), et les atomes se réarrangent de la manière suivante : 2*H20 + CH4 -> 4*H2 + CO2.

Nous obtenons bien de l’hydrogène gazeux dans cette affaire, mais aussi… du CO2. Il provient à la fois de la réaction chimique elle-même, mais aussi de la combustion du gaz naturel qui a fourni l’énergie nécessaire à cette réaction. Pour une tonne d’H2 produite, 10 tonnes de CO2 partent dans l’air. Utiliser cet hydrogène dans une voiture donne des émissions par km à peu près identiques à celles de l’essence. Au lieu d’être créé dans le moteur de la voiture, le CO2 l’est dans la production de l’hydrogène à l’amont.

Mais, pour le moment, l’hydrogène ne sert quasiment pas aux transports, car il est très malcommode à stocker. Une petite moitié sert pour fabriquer de l’ammoniac (NH3), par association avec de l’azote pris dans l’air, pour ensuite produire des engrais azotés. Une autre petite moitié sert dans les raffineries pour ôter le soufre des carburants.

Produire l’hydrogène à partir de gaz fossile, quels qu’en soient les usages à l’aval, ne permet donc pas de résoudre le problème climatique. D’aucuns espèrent qu’il sera possible de capturer le CO2 émis pendant la production puis de l’enfouir sous terre, mais ce genre de processus ne sera pas à l’échelle si on veut remplacer par de l’hydrogène une fraction significative des 4 milliards de tonnes de pétrole utilisées en 2019[NDR : dans le monde]

Pour que l’hydrogène soit « vert », il faut électrolyser de l’eau avec de l’électricité bas carbone (nucléaire, éolien, hydraulique ; le solaire est déjà presque trop carboné à cause de la fabrication du panneau). Mais il y a un petit problème d’ordre de grandeur : en France, pour remplacer tous nos carburants par de l’hydrogène obtenu par électrolyse à partir d’électricité éolienne, il faudrait multiplier par 15 la puissance installée dans l’Hexagone en moulins à vent modernes, et doubler la production électrique totale…

Il y a deux domaines où il est réaliste d’envisager de produire de l’hydrogène décarboné par électrolyse, le nucléaire étant alors l’option la plus facile à gérer : la production d’engrais, toujours, et la réduction du minerai de fer pour produire de l’acier. Dans le domaine des transports, mes enfants seront morts que nous n’aurons toujours pas l’aptitude à remplacer par de l’hydrogène « propre » une fraction significative des 3 milliards de tonnes de carburants consommés en 2019 [NDR : dans le monde].

Cadeau bonus : un graphique à l’appui de cet article

Vous trouverez ci-dessous un graphique non publié avec la chronique, mais (très) utile pour appuyer le propos.

https://jancovici.com/wp-content/uploads/2020/09/world-oil-product-breakdown.jpg

Répartition par catégorie des produits raffinés utilisés dans le monde en 2019 (données BP Statistical Review). Sont des carburants : gasoline (= essence en français), kerosine (kérosène ou jet fuel en français), l’essentiel de gasoil (qui en fait regroupe le gasoil et le fioul domestique, qui sont exactement le même produit, mais – en France – appelés différemment parce que soumis à des fiscalités différentes), et fuel oil (= fioul lourd en français, utilisé pour une large part dans la marine marchande, l’autre morceau allant dans l’industrie).

La consommation totale de produits pétroliers dans le monde avoisinant les 4,5 milliards de tonnes en 2019 (merci le Covid après !), et les carburants faisant à peu près les 2/3 du total, ça fait donc environ 3 milliards de tonnes de carburant.

Pour avoir le même contenu énergétique en hydrogène, il faudrait environ 1 milliard de tonnes, demandant plus du doublement de la production électrique mondiale pour être produits…

Source : https://jancovici.com/publications-et-co/articles-de-presse/sus-a-lhydrogene/

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Collecte de documents et agencement, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 10/01/2024

Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales

Site : https://isias.info/

Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : jacques.hallard921@orange.fr

Fichier : ISIAS Energies Transitions Hydrogène Partie 4 .7.docx

Mis en ligne par le co-rédacteur Pascal Paquin via Yonnelautre.fr : un site des alternatives, d’éducation populaire, un site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, sans subvention, indépendant de tout parti, un site sans Facebook, Google+ ou autres GAFA, sans mouchard, sans cookie tracker, sans fichage, sans Facebook, Google+ ou autres GAFA, et à empreinte numérique réduite, un site entièrement géré sous Linux et avec l’électricité d’Énercoop , géré par Yonne Lautre : https://yonnelautre.fr –

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