Hydrogène naturel curiosité géologique ou source d’énergie majeure dans le futur ?

[Bug Danny]

L’hydrogène gazeux existe sous terre et son extraction directe, bien qu’encore anecdotique aujourd’hui, commence à être sérieusement envisagée pour disposer d’hydrogène réellement « vert » et peu cher.

Quelle est l’origine de l’hydrogène « naturel » ?

Plusieurs phénomènes entraînent en effet une génération continue d’hydrogène dans la croûte terrestre. L’interaction eau/roche, la diagénèse, va libérer l’hydrogène de l’eau lors de phénomènes d’oxydation, phénomènes que l’on observe dans différents contextes géologiques. Dès qu’il y a, par exemple, du fer « ferreux » (Fe2+) en contact avec de l’eau (de mer ou de pluie), il s’oxyde en ferrique Fe3+ et libère de l’hydrogène. La même réaction peut aussi se faire avec d’autres métaux comme le magnésium ; elle est rapide et efficace à haute température - vers 300°C - mais aussi possible à des températures plus basses.
D’autres sources d’hydrogène naturel sont connues : la radioactivité naturelle de la croûte terrestre (radiolyse) peut notamment séparer hydrogène et oxygène de l’eau et libérer ces gaz.

Les estimations du flux naturel d’hydrogène par ces deux premières sources - diagénèse et radiolyse - sont importantes mais encore peu précises : elles varieraient de quelques pourcents à 100% de la consommation actuelle d’hydrogène dans le monde (qui avoisine 70 Mt/an, dont la production actuelle, par reformage du méthane, émet 830 Mt/an de CO2).

https://www.connaissancedesenergies.org ... s-le-futur

[exprésident]

Merci pour la découverte de cet article, le problème reste le stockage pour le transport qui reste très onéreux et la perte de gaz occasionnée par la taille de la molécule. L'idéal serait de solidifier proprement (j'en doute) ces molécules pour le transport. L'autre inconvénient est que l'hydrogène compressé s'enflamme au contact de l'air !

[Do_Lefebvre]

Excellent article effectivement et le sujet, qui n’est certes pas très actif chez les pétroliers mais n’est pour autant pas ignoré, doit, dans le contexte actuel, reprendre de la vigueur dans les équipes de recherche.
La précision des explications montre que Mme Moretti connaît ce milieu ( elle a travaillé chez Total et à l’IFP avant sa d’intégrer ENGIE ).
Sa présentation a également le mérite de bien éviter de présenter la possible production l’hydrogène a plus grande échelle dans le futur comme LA solution qui résoudrait tous nos problèmes mais plutôt de l’envisager comme un des éléments contribuants à satisfaire nos besoins d’énergie sur un mode à la fois plus durable et plus respectueux de notre environnement.

Merci Yves d’avoir débusqué ce document de grande qualité.

[Do_Lefebvre]

En première lecture de cet article vous vous demanderez sans doute pourquoi je le mets dans la continuité de ce sujet sur l'hydrogène naturel. En effet son "coeur de cible" est d'expliquer comment Google se verdit en affichant ne plus vouloir partager ses technologies d'IA avec les pétroliers. Geste doublement intelligent. Une première fois sur le fond dans l'idée de contribuer à la prise de conscience que l'exploitation des réserves d'hydrocarbures doit passer au second plan. Une seconde fois car en ne mettant en péril que 1% de son CA ( et encore en ne remettant pas en cause les contrats actuels comme celui signé avec Total en 2018) il réussit à mettre la tête d'Amazon au fond du seau !!! (voir le tableau comparatif). Démonstration efficace de l'art du billard à multiples bandes et de leur maîtrise de la guerre économique.

Il reste que l'activité d'exploration et de production de réserves naturelles est très diversifié et que même les aspects les plus "basses technologies" font aujourd'hui appel à de l'IA ou en tout cas à des technologies numériques pointues.
C'est notamment le cas du forage lequel pourrait, un jour, être utile à produire ... de l'hydrogène ou toute autre substance naturelle capable de délivrer de l'énergie sans pour autant mettre en péril les équilibres fragiles de notre planète.

Une petite "image mentale" pour vous convaincre de la complexité des techniques de forage : Imaginez que vous deviez extraire la crème de votre mille feuille entre les feuillets de la pate en partant du dessus du mille feuilles et en utilisant uniquement des pailles . En gros c'est ce que les foreurs sont aujourd'hui capables de réaliser à partir de leur mât de forage avec des tubes d'acier dans des terrains dans lesquelles les ressources sont intiment intriquées dans une succession de couches épaisses certaines de quelques mètres seulement. Le tout à plusieurs milliers de mètres de la surface.

Si les technologies numériques devaient un jour permettre d'aller chercher de l'hydrogène naturel dans des situations encore plus délicates pour lesquelles de nouveaux progrès des techniques de forage seraient nécessaires pourquoi devrions nous nous en priver ? Certes Google a précisé que les restrictions d'usage de ces technologies visaient les énergies fossiles mais d'une part dans l'imaginaire collectif énergies fossiles = compagnies pétrolières et d'autre part la nature fossile, ou en création permanente, de l'hydrogène naturel ne manquera pas de faire débat.

[cbrown]

Je préfère les éclairs aux mille-feuilles

L'extraction d'hydrogène géologique ne pose pas les mêmes problèmes que le gaz de schiste pour la stabilité géologique ?

[Do_Lefebvre]

L’exploitation des hydrocarbures non conventionnels (pétrole et gaz de schistes) pose un grand nombre de problèmes donc je suis bien en mal de répondre car je ne sais pas auquel de ces problèmes tu penses Christopher : fracturation hydraulique, subsidence des terrains au dessus des réservoirs, risque de pollution des nappes phréatiques , ...

[Léonard]

Une partie des réponses dans cet article : L’hydrogène naturel : curiosité géologique ou source d’énergie majeure dans le futur ?

Les données dont nous disposons aujourd’hui au niveau des fuites d’hydrogène naturel convergent vers une production continue (sur des années) comprise entre 50 et 1 900 kg/km2/jour (à titre de comparaison, on remplit le réservoir d’une Mirai avec 5 kg d’hydrogène). Cette production ayant été mise en évidence, il faut désormais déterminer les endroits les plus prospectifs, et selon le contexte, soit séparer l’hydrogène en surface des fluides géothermaux, soit forer.

En parallèle de cette prospection, une évolution de la loi minière pour classer l’hydrogène natif sera nécessaire dans certains pays où il n’entre encore dans aucune catégorie permettant de demander un permis d’exploration ou de production.

Par exemple :

De ce rond de sorcière s'échappe 7000 m³/jour sur 0,4 km². C'est pas rien. Mais, il faudrait mettre tout cela sous cloche, créer une dépression, séparer l'hydrogène de l'air, le compresser, le stocker, puis le distribuer. Facile ... ? Peut-être/peut-être pas

[cbrown]

L’exploitation des hydrocarbures non conventionnels (pétrole et gaz de schistes) pose un grand nombre de problèmes donc je suis bien en mal de répondre car je ne sais pas auquel de ces problèmes tu penses Christopher : fracturation hydraulique, subsidence des terrains au dessus des réservoirs, risque de pollution des nappes phréatiques , ...

Un peu tout ça en fait. Mais je ne suis pas spécialiste du domaine.

[Léonard]

L’exploitation des hydrocarbures non conventionnels (pétrole et gaz de schistes) pose un grand nombre de problèmes donc je suis bien en mal de répondre car je ne sais pas auquel de ces problèmes tu penses Christopher : fracturation hydraulique, subsidence des terrains au dessus des réservoirs, risque de pollution des nappes phréatiques , ...

Un peu tout ça en fait. Mais je ne suis pas spécialiste du domaine.

Si j'ai bien compris, en fonction des cas la situation est très différente. Dans certains cas, c'est du captage en surface. A moins qu'on arrive à aller plus proche de la zone de production si cela réduit le périmètre de captage et le facilite. Dans d'autres cas, il faudra identifier des zones où cet hydrogène serait concentré et contenu par des formations géologiques particulières et aller forer pour aller le récupérer. Il faut en perdre le minimum, la photo permet de se rendre compte qu'il ne semble pas être un gaz propice à la vie.

[Léonard]

Un autre article sur la réalité de la production de l'hydrogène : L’hydrogène, l’éternelle illusion

[jacksonspedding]

merci beaucoup pour cette petite leçon ; c'est très cultivant