Hydrogène

Hydrogène naturel : une ressource bas carbone pour la transition énergétique

45-8 ENERGY : pionnier de l'exploration et de la production d'hydrogène natif

L’hydrogène naturel, également appelé hydrogène natif, blanc ou géologique, est une ressource produite naturellement dans le sous-sol, sans intervention humaine ni émission de CO₂. Cette source d’énergie renouvelable offre une alternative complémentaire aux méthodes de production d’hydrogène bas carbone actuelles.

Dans certains contextes géologiques, l’hydrogène naturel est associé à l’hélium. Il est donc naturel pour 45-8 ENERGY de s’intéresser à cette ressource naturellement décarbonée et de la co-valoriser .

Notre mission : proposer une alternative écoresponsable pour notre transition énergétique

Longtemps considéré comme une curiosité géologique, l’hydrogène naturel se fait doucement une place et les hypothèses autour de ce gaz se confirment. Chez 45-8 ENERGY, nous sommes convaincus, et cela depuis notre création en 2017, que l’hydrogène naturel existe et a un fort potentiel. Notre activité d’exploration et nos multiples analyses sur le terrain nous permettent d’affiner notre compréhension de l’hydrogène naturel : sa création, son accumulation et ses chemins de migration.

Chez 45-8 ENERGY, nous nous intéressons à deux types d’hydrogène bas carbone : 

L’hydrogène natif

L’hydrogène natif est produit naturellement dans le sous-sol. Sa formation ne nécessite aucun matériau critique, aucune énergie anthropique et n’impacte pas la ressource en eau disponible. 

Chez 45-8 ENERGY, nous pensons que l’hydrogène naturel est une solution complémentaire aux autres procédés de production d’hydrogène bas carbone. 

A ce jour, nous avons identifiés plusieurs zones à fort potentiel en France et en Europe. 

L’hydrogène bas carbone local

Dans certains contextes géologiques, l’hélium et l’hydrogène naturel que nous explorons peuvent parfois être associés à une fraction de méthane. Dans ces cas, 45-8 ENERGY considère cette fraction comme une opportunité d’innovation et envisage de produire un hydrogène bas carbone et local via plusieurs approches technologiques : 

    • par vaporeformage avec valorisation et/ou séquestration du dioxyde de carbone émis dans le processus (minéralisation ou réinjection dans son réservoir d’origine dans le sous-sol) ; 
    • par pyrolyse/plasmolyse permettant la production d’hydrogène et de noir de carbone.

L'hydrogène natif : une filière d'avenir dans laquelle 45-8 ENERGY s'investit

L’initiative earth₂, à l’origine créée par 45-8 ENERGY et CVA Group est aujourd’hui portée par le pôle AVENIA. Elle vise à fédérer les acteurs de l’hydrogène du sous-sol et à œuvrer à la compréhension du « système hydrogène naturel ».

45-8 ENERGY est la première entreprise d’exploration et de production d’hydrogène naturel à rejoindre l’Alliance !

L’European Clean Hydrogen Alliance a pour objectif de déployer l’hydrogène vert à horizon 2030.

45-8 ENERGY est membre de France Hydrogène qui a pour ambition d’accélérer le développement de solutions hydrogène au bénéfice de la transition énergétique.

45-8 ENERGY a été l’un des premiers lauréats de l’index H40 de la Task Force Hydrogène, créée par le MEDEF International et France Hydrogène.

En savoir plus sur l'hydrogène

Qu'est-ce que l'hydrogène ?

Où est utilisé l'hydrogène ?

Les caractéristiques de l'hydrogène

Abondant

Abondant

L'hydrogène est l'élément le plus répandu dans l'univers, principal constituant du soleil et de la plupart des étoiles.

Naturel

Naturel

Sa forme pure, le dihydrogène, est créée naturellement sur terre dans la croûte terrestre.

Rarement seul

Rarement seul

L'hydrogène est le plus souvent associé à d'autres éléments pour former des molécules (eau, méthane, amidon, sucre, alcool...)

Léger

Léger

L'hydrogène est l'élément le plus petit et le plus léger sur Terre (14 fois plus léger que l'air) le rendant très volatil.

Produit de l'énergie

Produit de l'énergie

L'hydrogène naturel contient 3 fois plus d'énergie que l'essence et ne rejette que de l'eau.

Non toxique et inodore

Non toxique et inodore

Sa forme pure, le dihydrogène, est invisible, inodore et non toxique.

Abondant

L'hydrogène est l'élément le plus répandu dans l'univers, principal constituant du soleil et de la plupart des étoiles.

Naturel

Sa forme pure, le dihydrogène, est créée naturellement sur terre dans la croûte terrestre.

Rarement seul

L'hydrogène est le plus souvent associé à d'autres éléments pour former des molécules (eau, méthane, amidon, sucre, alcool...)

Léger

L'hydrogène est l'élément le plus petit et le plus léger sur Terre (14 fois plus léger que l'air) le rendant très volatil.

Produit de l'énergie

L'hydrogène naturel contient 3 fois plus d'énergie que l'essence et ne rejette que de l'eau.

Non toxique et inodore

Sa forme pure, le dihydrogène, est invisible, inodore et non toxique.

Les modes de production de l'hydrogène

Par récupération dans le sous-sol

Par récupération dans le sous-sol

La planète produit de manière naturelle de l’hydrogène, c’est d’ailleurs l’élément le plus abondant sur Terre. Nous qualifions d’hydrogène blanc ou encore d’hydrogène naturel, l’hydrogène extrait du sous-sol.

Ce procédé se différencie de l’ensemble des autres modes de production par le fait qu’il permet de bénéficier d’un hydrogène bas carbone, à des coûts très compétitifs, qui ne nécessite ni eau, ni énergie anthropique, ni matière première critique pour être produit.

C’est cet hydrogène que 45-8 ENERGY entend explorer et produire.

Par vaporéformage d'hydrocarbures

Par vaporéformage d'hydrocarbures

La plupart de l’hydrogène consommé actuellement est produit à partir du gaz naturel (CH4).

Le procédé de « vaporéformage » permet de casser la molécule de méthane pour en récupérer l’hydrogène qui la compose grâce à de la vapeur d’eau.

Mais, ce procédé génère également du gaz carbonique. Nous parlons alors d’hydrogène gris lorsque le CO2 généré est rejeté dans l’atmosphère sans valorisation et d’hydrogène bleu dans le cas où le gaz carbonique produit est capté et valorisé.

45-8 ENERGY envisage de transformer directement sur ses sites de production les fractions éventuelles de méthane qui pourraient être associées à l’hélium et à l’hydrogène naturel dans le sous-sol, en hydrogène bleu.

Par électrolyse de l'eau

Par électrolyse de l'eau

Dans le cadre de la stratégie européenne pour le développement d’un hydrogène décarboné, les initiatives permettant de créer de l’hydrogène à partir de l’eau se multiplient.

Cette réaction permet de diviser la molécule d'eau en atomes d'hydrogène et d'oxygène.

Nous parlons ainsi d’hydrogène vert lorsque l’électricité utilisée pour ce procédé provient d’énergies renouvelables, d’hydrogène rose lorsqu’il provient d’énergie nucléaire et d’hydrogène jaune, dans le cas d’énergie solaire ou autres.

Par gazéification du charbon

Par gazéification du charbon

Ce procédé est le plus ancien utilisé pour produire de l’hydrogène à l’échelle industrielle.

La gazéification permet de convertir les éléments carbonés présents dans le charbon, organiques ou fossiles, en hydrogène, monoxyde de carbone (CO) et gaz carbonique (CO2), grâce à un traitement thermochimique utilisant de la vapeur d’eau. L’hydrogène est ensuite séparé des autres éléments à l’aide d’absorbeurs ou de membranes spécifiques. Nous parlons alors d’hydrogène noir ou brun, fonction du type de charbon utilisé.

Cette technique est extrêmement polluante puisque que le CO2 et le CO générés ne peuvent être réutilisés et sont relâchés dans l’atmosphère.

L'hydrogène en quelques chiffres

0 %

Part d’hydrogène bas carbone produit dans le mix hydrogène

+ 0 %

Part d’hydrogène bas carbone produit d’ici 2030 en France 

0 t

de CO₂ rejetées pour la production d’1 tonne d’hydrogène par vaporeformage de méthane

0 kt

Consommation française annuelle d’hydrogène

FAQ Hydrogène naturel

Aujourd’hui, environ 95 % de l’hydrogène mondial est produit à partir de gaz naturel, via un procédé appelé vaporeformage qui nécessite de « casser » la molécule de méthane (CH₄) pour récupérer l’hydrogène. Ce procédé émet beaucoup de CO₂. 

5% de la production d’hydrogène est bas carbone, c’est-à-dire produite en utilisant des énergies plus propres (électrolyse de l’eau ou électricité renouvelable). Dans le cadre de France 2030, la France s’est fixée l’objectif d’atteindre plus de 50% de sa production de manière bas carbone. L’hydrogène naturel peut alors devenir une solution complémentaire qui permettrait d’atteindre les objectifs fixés.

L’hydrogène naturel est produit naturellement dans le sous-sol sans intervention humaine, tandis que l’hydrogène vert est fabriqué par électrolyse de l’eau en utilisant de l’électricité provenant de sources renouvelables. Les deux types d’hydrogène sont considérés comme bas carbone, mais l’hydrogène naturel pourrait offrir des coûts de production plus faibles, une empreinte environnementale encore réduite et s’affranchir des intermittences de production.

Les principaux défis incluent :
Identification des gisements : localiser des accumulations exploitables d’hydrogène naturel nécessite des recherches géologiques approfondies.
– Infrastructure : le développement des infrastructures nécessaires pour extraire, stocker et transporter l’hydrogène est encore en phase de développement.
– Réglementation : le cadre réglementaire pour l’exploitation de l’hydrogène naturel est encore en cours d’élaboration dans de nombreux pays.

Des études suggèrent que l’hydrogène naturel pourrait être produit à des coûts compétitifs, potentiellement inférieurs à ceux de l’hydrogène vert ou gris. Cependant, la viabilité économique dépendra de la taille des gisements, des coûts d’extraction et des infrastructures disponibles.

45-8 ENERGY est un acteur clé dans l’exploration et la production d’hydrogène naturel en Europe. L’entreprise mène des projets d’exploration en France et dans les Balkans, visant à identifier et exploiter des gisements d’hydrogène naturel pour fournir une source d’énergie locale, durable et à faible émission de carbone. Des projets en partenariat avec H2Au sont en cours aux Etats-Unis pour comprendre davantage le comportement de l’hydrogène naturel et sa formation dans le sous-sol.