Depuis quelques années, l’hydrogène revient fréquemment dans l’actualité, avec son panel de couleurs et de vulgarisation scientifique. Qu’est-ce que l’hydrogène natif ? Synthèse généraliste et revue de web informative pour aller plus loin sur cette potentielle nouvelle source d’énergie.
L’hydrogène, c’est quoi ?
Parfois confondu avec une énergie, il est en majorité produit à partir d’une ressources primaire comme le charbon, le pétrole ou le gaz. Il existe cependant un hydrogène natif ou blanc, naturellement présent sur terre.
Déjà évoqué il y a 150 ans par Jules Verne*, l’hydrogène est un sujet d’engouement et de controverse depuis de nombreuses années.
Pour rappel, l’hydrogène actuellement utilisé pour le chauffage ou le transport, nécessite une transformation pour devenir en énergie. Naturellement présent dans la nature (par exemple dans l’eau H2O), il est nécessaire d’utiliser une autre énergie pour « séparer » l’hydrogène et en faire une nouvelle énergie productrice d’électricité.
- Expliqué en une minute et en vidéo, qu’est-ce que l’hydrogène ? par Jamy :
Les couleurs de l’hydrogène
Blanc, bleu, gris, rose, noir ou vert sont quelques unes des différentes couleurs attribués à l’hydrogène selon le mode de production pour l’obtenir.
En résumé, il existe autant de couleurs que de méthodes d’extraction de l’hydrogène comme le montre cette synthèse en tableau :
L’hydrogène Natif ou blanc
Extrait sous forme naturelle, il existe dans quelques gisements identifiés mais non exploités dans le monde. C’est celui que nous évoquons plus loin dans cette article.
L’hydrogène brun et noir
Produit à partir du charbon (lignite ou bitumeux*) qui est converti en gaz pour être transformé en hydrogène. Il nécessite une émission importante en CO2 pour obtenir de l’énergie.
L’hydrogène gris
Élaboré avec de la vapeur d’eau à haute température, appelée vaporeformage*, sa production nécessite une quantité conséquente de gaz.
L’hydrogène Rose
Il est produit par électrolyse de l’eau à partir de l’énergie nucléaire. Bien que faible émetteur de CO2, il nécessite une énergie fossile, l’uranium, également sujette à de possibles accidents comme à Tchernobyl ou Fukushima*.
L’hydrogène bleu
Comparable à sa version grise dans son mode de production, ce dernier intègre un système pour capter et stocker le CO2 produit lors de sa transformation. Il est cependant source d’émission de méthane, un gaz à effet de serre qui contribue grandement au réchauffement climatique*.
L’hydrogène vert
Pour ce dernier, l’électrolyse de l’eau est faite à partir d’énergie renouvelable. C’est ce procédé qui est actuellement majoritairement soutenu par des fonds publics et commence à être utilisé dans l’industrie et pour certains types de transport.
L’hydrogène turquoise
Petit nouveau dans l’arc-en-ciel des couleurs de l’hydrogène, il est issu d’un procédé encore expérimental de pyrolise du méthane*.
Quant à l’empreinte carbone, elle varie selon sa désignation et la source d’énergie pour la produire, comme le montre ce tableau extrait de l’article Wikipédia sur l’économie hydrogène* :
Et pour imager la production, gris, bleu ou vert, voici un exemple en un schéma (gris, bleu, vert) :
L’hydrogène industriel en audio et vidéo
- Le tuto hydrogène
Et pour mieux comprendre en quelques minutes, en audio, vidéo ou écrit, voici le tuto hydrogène par la journaliste Camille Crosnier, qui nous éclaire sur cette nouvelle star de l’énergie :
- L’hydrogène par le gouvernement du Québec
En 1 minute et en image, une version vidéo de présentation de cet élément, de sa production et de son utilisation avec une étude technique sur la page de référence* :
- L’hydrogène vert par la CNR
Toujours 1 minute, la Compagnie nationale du Rhône (CNR) vous explique la production et les avantages de l’hydrogène vert :
- Hydrogène, la révolution verte ?
Se pourrait-il que l’eau renferme une source d’énergie presque inépuisable et surtout à portée de tous ? Et si l’hydrogène redessinait les contours de notre futur ? Un documentaire de 26 minutes réalisé par le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) :
Qu’est-ce que l’hydrogène natif ?
L’hydrogène natif, aussi appelé naturel ou blanc, est une piste de solution dans le mixte de la transition énergétique du futur visant à limiter l’empreinte carbone de nos modes de vie et de consommation.
Mais qu’est-ce que l’hydrogène naturel exactement ? Et quel est son potentiel en ce qui concerne l’énergie ?
Partons à l’exploration du rôle futur de l’hydrogène natif dans le monde de l’énergie et de son immense potentiel à révolutionner nos sources d’électricité : voici quelques pistes pour découvrir comment l’hydrogène blanc peut-être transformé en une forme d’énergie moins polluante et abondante, capable de soutenir une transition énergétique durable.
Comme évoqué précédemment, l’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant sur terre. L’hydrogène blanc, également appelé hydrogène natif ou naturel, est le dihydrogène présent dans la nature. il est donc théoriquement peu polluant et a un potentiel énergétique exponentiel.
L’hydrogène natif se forme à partir de réactions chimiques entre des minéraux contenus dans les roches sous terre et des gaz dissous dans l’eau souterraine issus par exemple de la décomposition de matière organique. Il se présente sous forme gazeuse et peut être trouvé à des profondeurs allant jusqu’à plusieurs kilomètres sous terre.
Source et production
L’hydrogène natif était jusqu’à récemment rare à l’état naturel faute de recherche, mais la découverte récente de gisements pourrait avoir un impact important sur son exploitation et la production d’énergie.
En effet, il peut être extrait du sol puis mélangé à d’autres gaz pour son utilisation. Lorsque l’hydrogène natif est combiné avec d’autres éléments, il peut libérer de grandes quantités d’énergie. Cette énergie peut alors être utilisée pour produire de l’eau chaude, du chauffage ou encore de l’électricité.
Naturellement présent dans le sol, il offre un grand potentiel de stockage et son exploitation serait peu polluante avec des coûts bien moindres que l’hydrogène industriel.
Enfin, il convient de parler de flux plus que de stock, l’hydrogène natif étant renouvelable de part ses origines naturelles multiples :
via Wikipedia*
- dégazage de l’hydrogène profond venant de la croûte et du manteau de la Terre ;
- réaction de l’eau avec les roches ultrabasiques (serpentinisation) ;
- contact de l’eau avec des agents réducteurs dans le manteau terrestre ;
- interaction de l’eau avec les surfaces rocheuses fraîchement exposées ;
- décomposition des hydroxyles dans la structure des minéraux ;
- radiolyse naturelle de l’eau ;
- décomposition de la matière organique ;
- activité biologique.
Le flux énergétique associé à l’utilisation de l’hydrogène natif est très intéressant car il permettrait une production durable et moins polluante d’une grande quantité d’énergie. En effet, selon certaines projections, l’extraction industrielle d’hydrogène natif pourrait atteindre à terme plusieurs milliards de mètres cubes par an, au regard des gisements existants et potentiels.
De plus, en comparaison aux combustibles fossiles tels que le charbon ou le pétrole, l’utilisation de l’hydrogène natif permettrait une réduction significative des émissions de CO2 puisque sa combustion produit peu de gaz à effet de serre.
L’utilisation industrielle de l’hydrogène naturel serait une solution intéressante car elle permettrait une production durable et non polluante d’une grande quantité d’énergie. De plus, elle offrirait un moyen efficace et rentable de stocker et transporter l’énergie produite par des sources renouvelables.
Où trouve-t-on de l’hydrogène natif ?
A priori dans de nombreux endroits dans le monde, les accumulations d’hydrogène provenant de la croûte terrestre et de phénomènes vivants, son potentiel est donc énorme même si l’évaluation reste à ce jour approximative.
Gisements existants et potentiels
A ce jour, un gisement est exploité à Mali par la société Petroma avec une expérience d’électrification depuis plusieurs années. La zone concernée recèlerait également une source de production permanente qui suscite une attention particulière des équipes internationales de chercheurs.
- Zoom sur l’électrification via l’hydrogène natif à Bourakébougou au Mali :
En Australie, aux Etats-Unis, en Russie et dans une dizaine de pays des sources ont été identifiés avec des permis d’exploitation. Un forage comparable à celui du Mali est en cours de rélation dans l’état du Nebraska* (USA).
En France, des recherches sont actuellement menées pour déterminer si l’hydrogène natif peut être exploité comme source d’énergie alternative, notamment dans les Pyrénées, le Massif-Central et les Alpes.
Des tests ont également été effectués sur des sites terrestres afin de mesurer le potentiel énergétique de cette ressource naturelle avec des demandes de permis d’exploitation en cours (2023).
- Carte des sites d’hydrogène naturel dans le monde par Viacheslav Zgonnik* (2020) :
Plus d’hydrogène : podcast et liens
Les émissions radiophoniques la Science CQFD et la méthode scientifique propose deux podcasts sur la thématique de l’hydrogène pour mieux comprendre ce vecteur énergétique et ses enjeux actuels :
- Hydrogène vert, blanc, rouge ↗
Quels sont les enjeux liés à l’augmentation de l’utilisation de l’hydrogène ? Quels sont les moyens de production de cette molécule, et comment peut-on envisager la distribuer et la stocker en fonction des besoins, dans le cadre de la transition écologique ?
- Hydrogène, ça gaze ? ↗
Quels sont les enjeux liés à l’augmentation de l’utilisation de l’hydrogène ? Quels sont les moyens de production de cette molécule, et comment peut-on envisager la distribuer et la stocker en fonction des besoins, dans le cadre de la transition écologique ?
En savoir plus en lien :
- Hydrogène blanc ou natif : définition, sources et enjeux par Youmatter ↗ et Wikipédia ↗
- Types de production d’hydrogène et couleurs ↗ via Wikipédia
- Le sens caché des fausses couleurs de l’hydrogène, Bernard Valeur ↗
- L’hydrogène vert par le gouvernement du Québec ↗
- The occurrence and geoscience of natural hydrogen, Science Direct ↗
- Vaporeformage ↗, économie hydrogène ↗, site de Yanartas ↗ via Wikipédia
- L’hydrogène bleu ne serait pas si propre ? H2mobile ↗
Voyage+
- Articles et pages : Energie et environnement