« 170 000 ans d’énergie sous nos pieds » : les universités d’Oxford et Durham révèlent les réserves colossales d’hydrogène naturel cachées dans la croûte terrestre

La recherche scientifique récente a révélé une source d’énergie potentielle cachée sous nos pieds : l’hydrogène naturel. Ce gaz pourrait, selon l’étude, alimenter notre société pendant 170 000 ans. Publiée dans la revue Nature Reviews, cette étude met en avant le potentiel de l’hydrogène naturel pour soutenir une transition vers un avenir à faible émission de carbone. Les chercheurs des universités d’Oxford, de Durham et de Toronto proposent une approche innovante pour exploiter cette ressource. Grâce à des processus naturels dans la croûte continentale de la Terre, d’immenses réserves d’hydrogène pourraient être utilisées pour une production d’énergie propre à grande échelle.

Les mécanismes de production de l’hydrogène naturel

La formation de l’hydrogène naturel repose sur deux mécanismes principaux. Le premier est la réaction entre l’eau et les roches riches en fer, comme la péridotite. Cette réaction chimique oxyde le fer et divise les molécules d’eau, libérant ainsi de l’hydrogène. Le second mécanisme, appelé radiolyse, résulte de la désintégration radioactive d’éléments tels que l’uranium, le thorium et le potassium dans les roches crustales. Lorsque ces éléments se décomposent, ils émettent des radiations qui scindent les molécules d’eau à proximité, produisant de l’hydrogène.

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Bien que ces processus prennent des milliers, voire des millions d’années, la Terre agit comme une usine vieille d’un milliard d’années. Cette production continue offre une perspective fascinante pour une production d’énergie durable et à faible impact carbone.

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Les lieux propices à l’accumulation d’hydrogène

Selon l’étude, l’hydrogène est susceptible de s’accumuler en quantités commercialement viables dans quatre types de contextes géologiques. Les complexes ophiolitiques des marges continentales, les terrains granitiques alcalins, les grandes provinces ignées et les ceintures de roches vertes archéennes sont des environnements idéaux. Ces derniers combinent les deux principaux mécanismes de production d’hydrogène. Ces formations géologiques se trouvent sur tous les continents, rendant l’hydrogène naturel potentiellement accessible à l’échelle mondiale. Cependant, pour que l’hydrogène s’accumule en quantités exploitables, plusieurs « ingrédients » géologiques doivent être réunis.

Les défis de l’exploitation et de l’extraction

Bien que les perspectives soient prometteuses, l’exploitation de ces réserves d’hydrogène naturel présente des défis. La plupart de l’hydrogène généré au cours du temps géologique a probablement été libéré dans l’atmosphère ou consommé par des microbes souterrains. De plus, les accumulations d’hydrogène de haute pureté, comme celle découverte au Mali en 2018, restent rares. Souvent, l’hydrogène est mélangé à d’autres gaz, compliquant son extraction. L’hydrogène naturel n’est pas renouvelable à l’échelle humaine. Les réserves, bien que vastes, sont le produit de processus géologiques lents sur des millions d’années. Une fois exploitées, ces réserves ne se reconstituent pas.

Un potentiel économique et environnemental

Malgré ces défis, l’hydrogène naturel présente un avantage crucial : un très faible empreinte carbone. L’extraction de l’hydrogène des accumulations souterraines pourrait émettre aussi peu que 0,4 kg de CO₂ par kilogramme d’hydrogène. Cela est comparable, voire meilleur, à l’hydrogène « vert » produit à partir d’électricité renouvelable. De plus, les premières estimations des coûts suggèrent que l’hydrogène naturel pourrait être produit pour un prix compétitif de 0,5 à 1,0 dollar par kilogramme. Ce potentiel économique et écologique pourrait jouer un rôle clé dans la transition énergétique mondiale, notamment pour les secteurs difficiles à décarboner.

Alors que la possibilité d’exploiter les réserves cachées d’hydrogène naturel pourrait transformer le paysage énergétique, plusieurs questions restent en suspens. Comment les technologies d’exploration et d’extraction peuvent-elles être améliorées pour assurer une exploitation durable et rentable ? Quels seront les impacts environnementaux à long terme de cette nouvelle source d’énergie ?