Une nouvelle source d'hydrogène ?

Hydrogène dans la nature

Dans le futur, l'hydrogène pourrait être exploité dans la nature ou être généré en s'en inspirant. (©photo)

IFP Energies nouvelles a lancé mi-avril un nouveau programme de recherche dédié au potentiel d’exploitation des sources d’hydrogène naturel. Cette orientation peut surprendre : il est commun d’expliquer de façon simplifiée que cet hydrogène n’est pas disponible à l’état naturel. De nouveaux moyens d’en générer à bas coût s’esquissent.

Les péridotites, producteurs naturels d’hydrogène

Communément appelée hydrogène, la molécule H2 de dihydrogène est jusqu’ici produite à l’aide de différents procédés de production présentant tous des limites. Le principal de ces procédés, le vaporeformage, nécessite d’utiliser des combustibles fossiles et génère du CO2. Plus prometteur, le procédé d’électrolyse de l’eau consomme de l’électricité et est encore coûteux à l’heure actuelle. Avec l’hydrogène « naturel » sur lequel vont travailler des chercheurs d’IFPEN, une nouvelle filière d’approvisionnement pourrait émerger.

Selon l’institut de recherche, de plus en plus d’indices témoignent d’importantes émanations d’hydrogène dans la nature. Dans les années 1970, des sources naturelles avaient déjà été découvertes au fond des mers, le long de dorsales médio-océaniques. Ces sources sont visibles sous la forme de « fumeurs noirs et fumeurs blancs », résultat de la réaction à haute température de l’eau de mer avec des roches du manteau terrestre. Ces roches, les péridotites, contiennent du fer réduit dont l’oxydation par l’eau génère de l’hydrogène.

Sur Terre, de l’hydrogène plus facile d’accès serait également contenu au sein de grands massifs de péridotites et dans des zones intraplaques, au centre de continents émergés. Les travaux des chercheurs d’IFPEN visent à mesurer le potentiel de ces gisements d’hydrogène et à mieux cerner leur origine. Outre l’hypothèse d’une oxydation par l’eau de roches riches en fer réduit, il est envisagé que la planète dégaze de l’hydrogène de façon continue. Selon IFPEN, cette seconde possibilité pourrait bouleverser notre conception de la composition chimique de l’intérieur de notre planète.

D'autres procédés moins coûteux

L’hydrogène suscite un fort intérêt énergétique, tant par ses possibilités d’usage que de stockage. Cette molécule est abondamment utilisée dans des procédés chimiques, notamment dans les usines d’ammoniac et dans les raffineries de pétrole. Il n’est donc pas surprenant que d’autres procédés de production soient actuellement à l’étude, en particulier pour générer de l’hydrogène « bas carbone », c'est-à-dire non issue d’énergies fossiles(1).

De grands espoirs reposent sur des nouveaux moyens de produire de l’hydrogène qui est annoncé comme un vecteur ou une source d’énergie d’avenir. Et pour cause : l’hydrogène pourrait se substituer à de nombreux usages et sa combustion n’émet que de l’eau. De nombreux analystes misent déjà sur l’émergence d’une filière hydrogène à plus grande échelle. Actuellement, ce marché est déjà estimé à environ 100 milliards de dollars.

Après 7 ans de travaux, des chercheurs de l’université de Virginia Tech affirment avoir trouvé le moyen d’extraire à faible coût de grandes quantités d’hydrogène à partir de plantes. C’est plus précisément à partir d’un sucre végétal abondant, le xylose, combiné à un certain nombre d’enzymes et de l’eau, que de l’hydrogène pourrait être produit à grande échelle(2). De nouvelles voies s'ouvrent ainsi pour cette filière prometteuse.