Hydrogène naturel
Une source d’énergie décarbonée
Une découverte scientifique majeure
Le sous-sol de la Terre contient de l’hydrogène à l’état naturel et potentiellement dans des quantités substantielles.
L’hydrogène naturel se forme dans les profondeurs de la Terre, par des réactions entre l’eau et les roches, dans différents contextes géologiques. Dans ce cas l’hydrogène est une source d’énergie primaire.
L’hydrogène naturel se forme dans les profondeurs de la Terre, par des réactions entre l’eau et les roches, dans différents contextes géologiques.
L’eau souterraine réagit avec certaines roches du socle et du manteau terrestre. Ces réactions sont rapides et libèrent constamment de l’hydrogène.
Les conditions de pression et température dans le sous-sol (500 bars, 200-350°C) favorisent la génération naturelle d’hydrogène, qui migre ensuite vers la surface, par moindre densité.
Quand les conditions sont réunies, l’hydrogène peut s’accumuler dans des roches poreuses et perméables. Il peut alors être extrait, avec les mêmes techniques que pour le gaz naturel.
L’hydrogène naturel, une nouvelle source d’énergie primaire.
Différents processus géologiques pourraient être à l’origine d’une production naturelle d’hydrogène sous la surface de la Terre.
une illustration issue de l’article “Hidden Hydrogen” paru dans www.science.org le 16 février 2023
Hydrogène
L’hydrogène naturel dans les Pyrénées
Dans les Pyrénées, toutes les composantes d’un système hydrogène naturel sont présentes:
Génération d’hydrogène
La formation de l’hydrogène dans le sous-sol des Pyrénées résulte de réaction entre l’eau météorique et les roches du manteau, riches en minéraux ferreux (olivines, pyroxènes). Ces réactions sont rapides et constantes.
Migration & Accumulation
Une fois formé, l’hydrogène migre par moindre densité vers la surface et se piège dans des roches poreuses et perméables surmontées d’une couche géologique imperméable dite couverture.
Les méthodes d’exploration
Echographie du sous-sol et model 3D :
Pour identifier et localiser une possible accumulation d’hydrogène naturel dans le sous-sol, il est nécessaire de construire un model 3D du sous-sol. La première étape consiste à faire une échographie du sous-sol. Pour cela on utilise différentes techniques d’imagerie du sous-sol complémentaires et pour la première fois appliqués à l’hydrogène naturel. Ces données géophysiques sont intégrées dans le model 3D avec des données géologiques et géochimiques.
On peut catégoriser les données géophysiques en deux types de données:
Mesures passives :
Gravimétrie, Magnétométire, sismique passive
Mesures actives :
Sismique réflexion 2D et 3D
Forage d’exploration :
A l’issue de la première étape, si le model 3D du sous-sol confirme la possible présence d’une accumulation d’hydrogène naturel, il est nécessaire de réaliser un forage d’exploration pour confirmer cette hypothèse et quantifier la taille du gisement d’hydrogène sous forme de gaz.
Volet R&D :
Ces études permettront de prédire et de modéliser le comportement de la molécule d’hydrogène générée naturellement en profondeur dans le sous-sol, et de quantifier les flux d’hydrogène.
Les données recueillies ainsi que les études scientifiques qui en découleront, serviront à l’ensemble de la communauté scientifique, industrielle et technologique.
