« Ce gisement est un miracle oublié » : une usine d’hydrogène vieille d’un milliard d’années pourrait alimenter la Terre en énergie verte

Les récentes découvertes scientifiques nous plongent au cœur d’une véritable mine d’or énergétique située sous nos pieds. Ce trésor, c’est l’hydrogène naturel, capable de fournir une énergie propre pendant 170 000 ans, tout en contribuant à la transition vers un avenir à faible émission de carbone. Publiée dans la revue Nature Reviews, cette étude menée par des chercheurs de l’Université d’Oxford, de l’Université de Durham et de l’Université de Toronto, révèle l’existence de vastes réserves de ce gaz dans la croûte continentale terrestre. Cette découverte ouvre la voie à une production d’énergie propre et à grande échelle, offrant une alternative séduisante aux combustibles fossiles traditionnels.

L’hydrogène : une énergie propre et prometteuse

L’hydrogène est souvent présenté comme le carburant propre de demain, principalement parce qu’il ne produit que de l’eau lorsqu’il est utilisé comme source d’énergie. Pourtant, la plupart de l’hydrogène actuellement produit provient de combustibles fossiles, un processus générant une quantité non négligeable de dioxyde de carbone. La nouvelle étude propose une approche bien plus écologique pour produire ce gaz : exploiter les réserves naturelles d’hydrogène de notre planète. Au cours du dernier milliard d’années, des processus naturels ont généré suffisamment d’hydrogène pour équivaloir à la consommation mondiale actuelle de pétrole pendant 170 000 ans. Ce potentiel colossal pourrait transformer notre manière de produire de l’énergie propre.

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Les mécanismes de production de l’hydrogène naturel

L’étude identifie deux principaux mécanismes par lesquels l’hydrogène naturel est créé sous terre. Le premier est la réaction entre l’eau et les roches riches en fer, comme la péridotite, qui oxyde le fer et scinde les molécules d’eau, libérant ainsi de l’hydrogène. Le second mécanisme, appelé radiolyse, est la désintégration radioactive d’éléments tels que l’uranium, le thorium et le potassium dans les roches de la croûte terrestre. Ces éléments, en se décomposant, émettent des radiations qui scindent les molécules d’eau avoisinantes, produisant de l’hydrogène. Bien que ces processus puissent prendre des milliers, voire des millions d’années, notre planète a fonctionné comme une usine vieille d’un milliard d’années, accumulant ainsi une quantité d’hydrogène significative.

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Les régions propices à l’accumulation d’hydrogène

L’étude identifie quatre types de contextes géologiques où l’hydrogène est susceptible de s’accumuler en quantités commercialement exploitables. Ces contextes incluent les complexes ophiolitiques marginaux continentaux, les terranes granitiques alcalins, les grandes provinces ignées, et les ceintures de roches vertes archéennes ainsi que les batholites TTG (tonalite-trondhjémite-granodiorite). Ces régions, riches en roches favorisant les réactions entre l’eau et les minéraux, sont présentes sur tous les continents, ce qui signifie que l’hydrogène naturel pourrait devenir une ressource énergétique accessible à l’échelle mondiale. Cette disponibilité géographique élargit considérablement les perspectives d’exploitation de cette ressource propre.

Défis et opportunités de l’exploitation de l’hydrogène naturel

Alors que les implications de cette découverte sont profondes, plusieurs défis doivent être surmontés pour exploiter ces réserves. Une grande partie de l’hydrogène généré au fil des temps géologiques s’est probablement échappée dans l’atmosphère ou a été consommée par des microbes souterrains. Pour que l’hydrogène s’accumule en quantités extractibles, plusieurs conditions géologiques doivent être réunies. Les accumulations d’hydrogène de haute pureté sont rares et souvent mélangées à d’autres gaz, compliquant ainsi leur extraction. De plus, la production naturelle d’hydrogène par la Terre n’est pas renouvelable à l’échelle de temps humaine. Une fois extraites, ces réserves ne se reconstituent pas rapidement.

Alors que l’hydrogène naturel ne jaillit pas éternellement, il offre un avantage crucial : une empreinte carbone très faible. L’extraction de l’hydrogène des accumulations souterraines pourrait émettre aussi peu que 0,4 kg de CO₂ par kilogramme d’hydrogène, ce qui est comparable ou même meilleur que l’hydrogène « vert » produit à partir d’électricité renouvelable, et bien plus propre que l’hydrogène issu de combustibles fossiles. Les premières estimations de coût suggèrent un prix de production de 0,46 à 0,92 euro par kilogramme, le rendant ainsi très compétitif sur le marché.

Alors que nous nous tournons vers l’avenir, la perspective d’exploiter les réserves cachées d’hydrogène de la Terre pourrait transformer la transition énergétique mondiale. Cela offre une possibilité de produire de l’énergie propre à grande échelle, capable de soutenir les industries et les secteurs de transport difficiles à décarboniser uniquement avec l’électricité. Si les technologies d’exploration et d’extraction peuvent être perfectionnées, et si suffisamment de grandes accumulations sont découvertes, l’hydrogène naturel pourrait devenir un pilier d’un système énergétique propre du futur. Alors, comment cette découverte pourrait-elle remodeler le paysage énergétique mondial et quelles innovations seront nécessaires pour en tirer pleinement parti ?