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L'hydrogène naturel, nouvelle source d'énergie ?


vendredi 03 mai 2013

Notre planète émet de l'hydrogène. Une recherche est engagée pour savoir si cet hydrogène naturel pourrait être exploité industriellement, de façon durable, ce qui serait une révolution en matière d'énergie.


L'IFP Energies nouvelles, organisme public de recherche et de formation,  a lancé à la mi-avril un nouveau programme de recherche pour évaluer les zones d'émissions d'hydrogène sur les terres émergées de la planète. Capter cet hydrogène naturel, en évitant donc la fabrication coûteuse à partir des sources fossiles ou de l'électrolyse de l'eau, est susceptible de révolutionner le monde de l'énergie.

Voici les explications de l'IFP :

L'hydrogène (H2), tel que nous l'envisageons aujourd'hui, n'est pas considéré comme une source d'énergie mais plutôt comme un vecteur d'énergie; il n'est pas émis naturellement comme le sont les énergies fossiles mais résulte de la transformation d'une ressource. L'H2 utilisé dans l'industrie pour le raffinage des huiles lourdes et la production d'ammoniac (engrais)  est principalement produit par transformation du gaz naturel (CH4) au prix d'une émission de CO2.  Dans l'avenir, l'hydrogène, fabriqué alors à partir de l'électrolyse de l'eau, est envisagé comme mode de stockage d'énergie pour compenser l'intermittence du solaire ou de l'éolien.

Cependant, de plus en plus d'indices montrent que des émanations naturelles substantielles d'hydrogène existent. Changement de paradigme : plus qu'un vecteur d'énergie, l'hydrogène pourrait être une source d'énergie - à l'instar des énergies fossiles - mais dont la combustion émet de l'eau (H2O) et non du CO2. Si l'hydrogène "naturel" existe et peut donc être qualifié de géo-ressource propre, s'agit-il pour autant d'une source durable ? C'est l'enjeu des travaux actuels conduits par IFPEN.

Les émanations naturelles d'hydrogène ont d'abord été découvertes au fond des mers, le long des 64.000 km de dorsales médio-océaniques qui dessinent les limites de plaques au fond des océans. La dorsale médio-atlantique séparant les plaques Europe-Afrique et Amériques est la plus longue d'entre-elles (7000 km). Dans cet environnement, l'existence d'un système volcanique induit une circulation hydrothermale mettant en contact, à haute température, l'eau de mer et les roches très réduites provenant du manteau terrestre, les péridotites. Ces roches s'oxydent au contact de l'eau de mer dont la réduction produit l'hydrogène. Ces "fumeurs" présentent l'inconvénient d'être situés par très grands fonds et très loin des côtes. Leur exploitation n'est donc pas économique.

Des recherches sur terre

L'IFPEN a, en conséquence, orienté ses travaux sur les sources terrestres d'H2 plus faciles d'accès, qui ont été observées dans deux types de contexte géologique :

-   les grands massifs terrestres de péridotite. Ces minéraux contiennent du fer réduit dont l'oxydation par l'eau produit de l'hydrogène. Ces roches sont localement exposées à la surface des fonds océaniques. Elles affleurent aussi à terre dans des contextes tectoniques particuliers et sont donc exposées aux pluies.

-   des zones situées au cœur des continents, les zones intraplaques. Ce sont les zone située à l'intérieur d'une plaque tectonique par opposition à une zone en limite de plaque. Dans la zone intraplaque, se trouvent les parties les plus anciennes des continents, les cratons.

Si la littérature scientifique fait état ponctuellement de ces émanations d'hydrogène, celles-ci n'avaient pas fait l'objet, jusqu'alors, de campagnes d'exploration plus poussée.

Les premiers travaux d'IFPEN ont confirmé l'existence de flux localement importants d'H2 sur les plus grands massifs de péridotites, à l'échelle mondiale; mais surtout ils ont démontré l'ubiquité de flux d'hydrogène en zone intraplaque. Diffus dans la plupart des sites, ces flux présentent localement des accumulations substantielles. Les différents fluides naturels étudiés peuvent présenter plus de 80 % d'H2. Ce gaz est associé à du méthane, parfois à de l'azote, et localement à de l'hélium en quantités économiquement exploitables (alors que l'approvisionnement mondial en ce gaz rare qui trouve des applications de haute technologie est par ailleurs très tendu actuellement).


Un chemin encore long

L'IFPEN va poursuivre ses travaux pour évaluer l'intérêt technico-économique d'une production industrielle d'H2 naturel, en particulier dans les cratons qui couvrent des surfaces très importantes sur la planète et dont le potentiel de production serait donc intéressant.

Si l'hydrogène naturel s'avérait exploitable, il pourrait constituer une nouvelle source d'énergie durable - la production observée étant un phénomène continu lié à la dynamique de la terre - propre, respectueuse de l'environnement, et bien répartie sur les différents continents.

Mais le chemin est encore long avant d'envisager une production industrielle de grande ampleur. Des efforts de recherche importants seront nécessaires pour lever les verrous existants.

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1 commentaire(s)
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Commentaire par Thierry Curty
samedi 04 mai 2013 07:47
Non, la production d'hydrogène ne sera plus coûteuse. Evidemment, de pouvoir exploiter des filons naturels serait intéressant, mais de prétendre que la production d'hydrogène en tant que réserve énergétique pour le solaire et éolien est une double erreur. 1) l'hydrogène c'est l'énergie de l'avenir aussi pour la propulsion des véhicules. 2) sa production ne nécessite qu'un peu de soleil et un catalyseur. Si on l'a produit jusque-là par conversion de gaz ou électrolyse, c'est tout simplement parce que les quantités nécessaires étaient tellement ridicules que cela ne justifiait pas de créer de grandes centrales de production. Appelé à devenir une énergie de masse, ce point va considérablement changer.
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