L'hydrogène « naturel » suscite de plus en plus d'enthousiasme après la découverte d'énormes réserves en France

Au détour de travaux de vérification des risques de poches de grisou dans les anciennes mines de Lorraine, la Française d’Énergie (FDE) a découvert, en mai dernier, un important gisement d’hydrogène naturel. L’évènement fait naître, en Europe, l’espoir d’un changement de donne dans la transition énergétique. 

« Si c’est confirmé, ce serait le plus gros potentiel d’hydrogène naturel découvert à ce jour en Europe », a déclaré Philippe de Donato, co-directeur de recherche au laboratoire GéoRessouces de l’Université de Lorraine, dans les colonnes de France 3 Grand-Est.

Le bassin lorrain pourrait en effet contenir 46 millions de tonnes d’hydrogène naturel, soit autant que la moitié de la production mondiale d’hydrogène. De quoi largement participer aux objectifs de décarbonations de l’UE

Ressource naturelle

L’hydrogène naturel, « natif » ou « blanc », est naturellement présent dans la croûte et le manteau terrestre. « Nous en observons à plusieurs endroits : au niveau des dorsales océaniques, dans les montagnes avec les ophiolites, des reliquats d’anciennes roches océaniques, mais aussi dans les roches riches en fer », explique Isabelle Moretti, chercheuse à l’université de Pau et des Pays de l’Adour, dans une interview pour l’Usine nouvelle en juin 2021. Il peut dégazer en surface ou nécessiter des puits de forages pour être extrait.

La ressource n’est pas nouvelle. « À vrai dire, un certain nombre de scientifiques alertent depuis longtemps sur la question, mais à l’époque il n’y avait pas de marché pour l’hydrogène », explique Mme Moretti. Aujourd’hui, les industriels et les pouvoirs publics s’y intéressent, les publications scientifiques se multiplient et le premier évènement mondial (H-Nat) s’est tenu en ligne les 2 et 3 juin 2021. 

Il faut dire que l’hydrogène naturel agrège un certain nombre d’avantages.

Contrairement à l’hydrogène produit à partir du gaz naturel ou d’électrolyse, l’hydrogène naturel nécessite moins d’eau, moins d’énergie et n’occupe que peu de surface au sol.

De plus, sa production n’est pas intermittente. La Terre produit, en effet, continuellement de l’hydrogène naturel grâce à des réactions chimiques principalement liées à l’oxydation des minéraux ferreux. Elle est donc renouvelable, à condition « que l’on adapte le rythme de l’extraction à la vitesse de la génération, comme pour les vapeurs d’eau chaude en géothermie », explique Mme Moretti.

Tous ces avantages font de l’hydrogène naturel une ressource beaucoup moins chère que l’hydrogène produit à partir d’électrolyse. Le prix de l’hydrogène naturel est estimé à 1 euro le kilo (€/kg), alors que celui de l’hydrogène renouvelable est supérieur, actuellement, à 6 €/kg, estime Earth2, initiative agrégeant les acteurs du secteur, dans un position paper publié en février dernier à la demande de la Commission européenne.

Autant d’arguments qui font qu’ « il s’agirait donc de l’hydrogène le plus faible en carbone et le moins cher au monde », déclare à EURACTIV France Mikaa Mered, spécialiste de l’hydrogène, professeur à Science-Po Paris et HEC et membre du comité d’expert du Forum Hydrogen Business for Climate, dont le prochain évènement se tiendra les 3 et 4 octobre prochain à Belfort.

Potentiel

Surtout, la ressource serait abondante, affirme Nicolas Pélissier, président de la start-up française 45-8 Energy, spécialisée dans l’hélium et l’hydrogène naturel. Selon les estimations qu’il partage à EURACTIV France, elles seraient supérieures aux 90 millions de tonnes d’hydrogène actuellement produites dans le monde — à 98 % carbonée actuellement. 

« En France, il est possible d’imaginer des quantités telles que le pays pourrait être exportateur », confirme M. Mered. La France pourrait, à terme, produire 3 millions de tonnes par an, entre les ressources du bassin lorrain, les potentiels en cours d’étude dans les Alpes, en Nouvelle-Calédonie ou dans les Pyrénées. 

Cela représente un peu moins de la moitié des 6,5 millions de tonnes d’hydrogène bas carbone que le pays souhaite produire d’ici à 2030 — des chiffres déjà revus à la hausse et en attente de mise à jour officielle.

Le reste de l’Europe n’est pas en reste. L’Espagne, l’Allemagne, le Kosovo, l’Islande, la Finlande, la Suède, la Pologne, la Serbie, la Norvège et l’Ukraine, disposeraient de ressources, tout comme la Russie ou le Kazakhstan. 

Dans le reste du monde, le Mali exploite un puits depuis 2014, tandis que la Namibie, le Brésil, le Canada et les États-Unis s’intéressent à la ressource. Un puits est d’ailleurs en cours de forage dans l’État du Nebraska.

« Actuellement, nous sommes sur une phase d’évaluation du potentiel industriel de l’hydrogène naturel », explique M. Pélissier. « Il convient de poursuivre le développement et l’adaptation de nouvelles technologies notamment d’exploration, pour adresser correctement le sujet », ajoute-t-il. 

45-8 Energy tente de lever certains verrous technologiques. Elle commercialise, depuis mars dernier, un capteur permettant de détecter et surveiller l’hydrogène naturel dans le sous-sol. Éveiller ainsi l’intérêt des grands groupes énergétiques pour la ressource ne ferait que renforcer celui des pouvoirs publics nationaux et européens.

Le gazier français Engie a créé, en février 2022, une chaire industrielle en partenariat avec l’Université de Pau et des Pays de l’Adour pour étudier le comportement de l’hydrogène souterrain. L’entreprise prend aussi part à l’initiative Earth2 lancée par une quarantaine d’entités intéressée par le projet, comme TotalEnergies, 45-8 Energy, Teréga ou le CNRS, destinée à alerter les pouvoirs publics européens sur le potentiel de la filière.

Changer la législation ?

D’ici à 2030, l’UE vise l’importation de 10 millions de tonnes et la production de 10 millions de tonnes d’hydrogène renouvelable. Pour 2050, l’objectif est porté à 60 millions de tonnes d’hydrogène.

Pour le moment, la législation européenne ne s’intéresse qu’à l’hydrogène bas carbone, défini dans une série de règles d’application connues sous le nom d’actes délégués. M. Mered estime toutefois que « l’hydrogène naturel serait dans les clous des actes délégués de la Commission européenne ». Peut-être sera-t-il quand même nécessaire de déployer d’autres textes, ajoute-t-il. 

Avec un temps d’avance, le législateur français a inscrit en avril 2022 l’hydrogène naturel dans son code minier dévolu à l’exploitation des ressources minières. En Espagne, le groupe prêt à exploiter les ressources pyrénéennes fait du lobbying pour que le législateur assouplisse les règles sur l’exploitation minière.

L’intérêt au niveau de l’UE est moins clair. La Commission n’a pas encore procédé à une évaluation complète du potentiel de l’hydrogène naturel, ni soulevé les problématiques de durabilité qui pourraient y être associées, nous apprend un officiel de l’exécutif européen.

Non opérationnel avant 2028

En tout état de cause, il est peu probable que l’hydrogène naturel contribue de manière significative aux objectifs climatiques de l’UE pour 2030.

« Il n’y aura pas d’exploitation à grande échelle avant la fin de la décennie. Les programmes qu’on dit les plus avancés ne seraient pas opérationnels avant 2028 », explique M. Mered. Mais à terme, l’hydrogène naturel « est à investiguer, car il contribuerait, comme d’autres sources, à réduire la pression sur le système électrique que va induire la production d’hydrogène par électrolyse », explique à EURACTIV France Simon Pujau, responsable des Relations institutionnelles pour la fédération des acteurs du secteur, France Hydrogène.

Reste encore que certaines difficultés n’ont pas encore été soulevées, comme l’acceptabilité sociale du développement de cette ressource extractive.

« Nous sommes très frileux quand il s’agit de consommer des énergies extraites dont les problématiques peuvent être diverses : déplacement de populations, monopolisation des recettes économiques, etc. », énumère à EURACTIV France Anna-Lena Rebaud, chargée des questions d’énergies fossiles auprès de l’ONG Les Amis de la Terre.

Pour 45-8 Energy, il n’est pas question de répéter les erreurs du passé : « nous sommes extrêmement transparents et nous souhaitons développer une nouvelle façon de gérer les sous-sols », prône M. Pélissier. « Nous faisons en sorte que les riverains et les collectivités locales puissent profiter des avantages induits pas l’exploitation de ressources : alimentation de bâtiments publics, réutilisation de la chaleur fatale, etc. ».

En outre, il est nécessaire que l’exploitation de cette ressource fasse l’objet d’un consensus international, tant l’ampleur du gisement est inconnue. « L’administration américaine va publier à la fin de l’année la première étude internationale sur la quantification de la ressource », conclut M. Mered.

[Édité par Frédéric Simon]

Cet article est soutenu par Forum Hydrogen Business for Climate. Pour en savoir plus, cliquez ici.