Hydrogène naturel, naissance d'une compétition pour le domaine minier

Hydrogène naturel, naissance d'une compétition pour le domaine minier

Entretien avec le Dr. Isabelle Moretti

Isabelle Moretti est membre de l’Académie des Technologies et chercheuse à l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (E2S-UPPA). Elle est la conseillère scientifique du sommet international H-Nat qui réunit chaque année depuis 2021 scientifiques et industriels autour de l’hydrogène naturel.

Qu’est-ce qui vous fait penser que l’hydrogène mérite aujourd’hui toute notre attention ?

Il y a un besoin urgent de décarboner notre industrie et notre mobilité. Une des solutions, c’est le recours à l’hydrogène. Actuellement, qu’est-ce qu’on a ? D’un côté, un hydrogène gris, produit à base de ressources fossiles, peu cher, facile à produire, mais dont la fabrication émet du CO2. De l’autre côté, on a un hydrogène vert, produit à partir d’énergie renouvelable type éolien et photovoltaïque, donc avec peu de CO2, mais qui nécessite des surplus d’électricité – pas toujours disponibles – et une importante consommation d’eau – qui peut poser problème. Par ailleurs, aujourd’hui, financièrement et énergétiquement, cette transformation « P2G2P » (power to gas to power) n’est pas rentable du tout. Beaucoup cherchent donc d’autres solutions. Parmi les pistes les plus prometteuses et accessibles, il y a l’hydrogène naturel. Celui-ci n’émet pas de CO2 et, financièrement, il est un tiers moins cher que l’hydrogène gris qui est déjà le moins cher. Le recours à l’hydrogène naturel permet en effet d’éviter le chauffage énergivore, et donc coûteux.

Quels pays sont dans la course ?

En tête, il y a les États-Unis et l’Australie. Leurs traditions liées à l’énorme richesse de leurs sous-sols (métaux, pétrole, gaz, charbon…) ont amené à une habitude de l’exploration. Par ailleurs, leur géologie est prometteuse pour l’hydrogène naturel. Enfin, leur droit minier ainsi que l’habitude de ce type d’industrie extractive leur permettent de mener des explorations et donc d’aller plus vite. Depuis que l’État d’Australie du Sud a changé la Loi, les projets d’exploration se multiplient. En Amérique du Sud, c’est encore un peu flou, mais plusieurs grandes compagnies d’État s’y intéressent ; c’est le cas au Brésil ou en Colombie. Idem en Europe, avec la France, l’Espagne, la Pologne, l’Ukraine… Mais là, ce sont plutôt des startups. En Afrique, Djibouti, le Maroc, l’Afrique du Sud, la Mauritanie et d’autres commencent aussi à regarder de près leur potentiel. 

Comment, concrètement, se déroule la recherche d’hydrogène naturel ?

Les géologues s’intéressent à l’hydrogène naturel et publient des articles depuis une quinzaine d’années. Mais les vrais débuts de l’exploration datent de 2019, au début du Covid. On est sur le même type de démarche que dans l’Oil & Gas ou la géothermie. C’est une vision similaire. On essaie de repérer des roches mères, l’état thermique du sous-sol, les chemins de migration des fluides, les émanations de surface, on étudie les réservoirs et leur structure avec de la sismique… Le fait d’avoir des émanations de surface est un indice, mais cela peut aussi signifier qu’il n’y a pas de roche imperméable protectrice, et donc pas d’accumulation. Les découvertes peuvent aussi se faire autrement. Par exemple, au Mali, c’est en cherchant de l’eau qu’on est tombé par hasard sur un site de production d’hydrogène. En Australie, c’est en étudiant des puits anciens. Beaucoup de puits forés par les pétroliers ont trouvé de l’hydrogène, ou tout au moins un certain pourcentage d’H2, avec d’autres fluides. En géothermie, on récupère la vapeur chaude nécessaire pour faire tourner les turbines, mais on pourrait aussi regarder s’il y a de l’hydrogène. C’est souvent le cas, comme en Islande. Un des grands axes de recherche est de revoir les données de subsurface afin de les réinterpréter. Par exemple, l’entreprise Gold Hydrogen a repris les zones autour des puits forés il y a un siècle où de l’H2 avait été trouvé. Mes étudiants ont analysé, dans les carothèques australiennes, des roches susceptibles de produire de l’hydrogène naturel. Tous ces indices sont précieux pour l’exploration.

Que sait-on aujourd’hui sur la disponibilité de l’hydrogène au niveau planétaire ?

Il faut savoir que l’hydrogène est un flux. Et que sa cinétique de génération peut-être extrêmement rapide ; elle dépend de la température. Par exemple, il suffit qu’il pleuve sur les volcans des iles éoliennes et le Stromboli pour que l’on mesure une augmentation d’hydrogène dans les fumerolles. On ne sait donc pas encore précisément quelles quantités d’hydrogène sont produites sur Terre, mais le chercheur Viacheslav Zgonnik a calculé que la moitié de la consommation d’hydrogène actuelle pourrait provenir de l’hydrogène naturel. 

Est-ce qu’il existe une collaboration entre les différents acteurs impliqués dans l’hydrogène ?

Les grands groupes se montrent discrets, mais je constate qu’ils observent de très près tout ce qui sort autour de l’hydrogène naturel. Au congrès H-Nat du mois de juin dernier, ils étaient tous présents : Exxon, Shell, Total, Chevron, Repsol… mais ils ne posaient aucune question ! Ils sont en veille. Certains sont impliqués dans des projets de recherche ou de collaboration avec des universités, mais ils préfèrent ne pas communiquer dessus. En fait, les collaborations existent pour tout ce qui concerne les connaissances fondamentales : l’origine de l’hydrogène, ses modes de transport, etc., mais elles se font surtout entre chercheurs, même si c’est un peu moins vrai depuis que le sujet est devenu à la mode. À partir du moment où l’Australie a accéléré l’exploration, qu’il y a eu de plus en plus de compétitions sur les blocs explo, les compagnies ont commencé à prendre conscience qu’ils pouvaient gagner de l’argent, et la communication est devenue moins fluide. En fait, dès qu’il s’agit de connaissances régionales, les acteurs commencent à cacher leur copie et à vouloir garder l’exclusivité. La course au domaine minier est clairement en train de naître, comme pour toutes les ressources naturelles. Pour l’instant, ce sont de petites compagnies dédiées à l’hydrogène et parfois l’hélium qui sont en tête. Mais la profession s’organise de plus en plus en réseaux ; en Europe, c’est Earth2, autour du pole de compétitivité palois Avenia, qui regroupe l’écosystème.

Propos recueillis par Véronique Molénat


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