Les chercheurs ont trouvé un petit bassin d’eau chaude presque 1 km sous terre dans lequel du gaz riche en H2 s’échappait constamment, ce qui pourrait facilement être capturé et mesuré.
Ils ont découvert que “le jacuzzi”, comme ils l’ont nommé, expulsait 11 tonnes d’hydrogène pur à 84 % par an, mais sur la base d’échantillons d’air dans d’autres puits et cavernes, ils ont calculé que la mine dans son ensemble libérait environ 200 tonnes de H2 annuellement, et ce depuis au moins les six dernières années.
Cela représentait 1 000 fois plus que l’hydrogène libéré sur des sites géologiquement similaires — où des morceaux de plaques tectoniques océaniques riches en fer (également connues sous le nom de manteau supérieur) ont été poussés au-dessus des plaques continentales pour laisser derrière eux une section connue sous le nom d'”ophiolites” — ailleurs dans le monde, comme à Oman.
Le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), qui a participé à la recherche, l’a décrit comme “le flux naturel d’H2 le plus élevé mesuré à ce jour”.
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Un changement de jeu
Cette découverte a conduit à l’espoir que l’hydrogène naturel – également connu sous le nom de H 2 blanc ou or – pourrait être plus fréquent que prévu.
“Si vous le cherchez, vous le trouverez”, a déclaré Michael Webber, chercheur en systèmes énergétiques à l’Université du Texas, à la revue Science, qui a publié aujourd’hui un article sur ce qu’elle décrit comme une “source massive d’hydrogène”.
“Cela pourrait vraiment perturber la géopolitique, et de nombreuses bonnes manières, car l’hydrogène sera là où le pétrole et le gaz ne sont pas.”
Selon le CNRS : “Cette découverte pose les bases de nouveaux modèles pour l’exploration de l’hydrogène naturel.
“Les massifs d’ophiolites, formations géologiques provenant de la croûte océanique et transportées vers les continents par la tectonique des plaques, s’avèrent être des hôtes potentiels pour ces réservoirs d’hydrogène de haute qualité. Ces formations géologiques importantes réparties sur la Terre ont déjà été identifiées comme hébergeant des sources hyperalcalines où des bulles d’hydrogène.”
Des “concentrations significatives” d’hydrogène naturel détectées au premier puits d’exploration en Australie — suscitant l’espoir d’une exploitation commerciale mondiale inédite. Frieder Klein, géochimiste à l’Institution océanographique de Woods Hole dans le Massachusetts, a déclaré à Science que les formations d’ophiolite dans le monde seraient de bons endroits pour chercher de l’hydrogène naturel.
“Étant donné qu’il existe de nombreux affleurements de ces roches autour du globe… nous devrions vraiment examiner chacun de ces dépôts puis voir s’il y a un dégagement similaire d’hydrogène que nous pourrions éventuellement exploiter.”
Le CNRS a ajouté : “Historiquement, les ophiolites n’ont pas fait l’objet de campagnes d’exploration par l’industrie pétrolière et gazière car elles n’étaient pas d’intérêt en termes de ressources en hydrocarbures. À bien des égards, cette découverte pourrait être un changement de jeu dans notre recherche incessante de ressources énergétiques.”
Cependant, Laurent Truche, géochimiste à l’Université Grenoble Alpes en France, qui a participé aux mesures sur le site albanais, estime que le réservoir total d’H2 (une poche de gaz piégée) sous la mine pourrait contenir seulement 5 000 à 50 000 tonnes d’hydrogène, ce qui n’est probablement pas assez grand pour une exploitation commerciale.
Lorsque le Département de l’Énergie des États-Unis a annoncé qu’il avait rendu disponible 20 millions de dollars de subventions pour les technologies permettant de mesurer et d’exploiter l’hydrogène naturel, il a recommandé aux prospecteurs de viser des dépôts de dix millions de tonnes ou plus.
Néanmoins, Truche a ajouté que l’H2 pourrait être capturé et utilisé pour la production d’énergie sur site.
“Pour le moment, les directeurs de mines essaient de se débarrasser de l’hydrogène”, a-t-il déclaré à Science. “En fait, il pourrait être possible de collecter cet hydrogène et de l’utiliser dans une turbine à gaz.”
L’hydrogène naturel est-il renouvelable ?
Et le CNRS a ajouté : “Il est encore trop tôt pour dire si l’hydrogène naturel prendra une place significative dans notre mix énergétique, ou restera une curiosité de niche. Nous soulignons également que l’hydrogène naturel n’est pas une ressource renouvelable, dans le sens où les taux de production sont bien trop lents par rapport aux besoins énergétiques mondiaux. En outre, ces environnements géologiques abritent souvent une biosphère profonde et fragile qui prolifère en partie grâce à la présence d’hydrogène.
Nous livrons donc également un message de prudence et invitons à une réflexion approfondie sur les impacts environnementaux potentiels de toute exploration future.
Cette découverte pourrait redéfinir notre approche des ressources énergétiques et ouvre des perspectives passionnantes pour l’exploration de l’hydrogène naturel. Cependant, il est essentiel de poursuivre la recherche en tenant compte de l’impact environnemental et de la durabilité de ces initiatives.”
D’autres ne sont pas d’accord avec le CNRS sur le fait que l’hydrogène naturel soit une ressource renouvelable.
L’analyse des soi-disant “cercles de fées” — des dépressions à la surface de la Terre avec peu de végétation associées à des fuites d’H2 — indique que ces sites produisent à eux seuls 23 millions de tonnes par an, sans compter les réservoirs souterrains supplémentaires d’hydrogène.
Étant donné la grande quantité d’hydrogène s’échappant des cercles de fées et la pression constante du site de forage au Mali, les chercheurs suggèrent que ces réserves d’hydrogène pourraient être activement reconstituées, plutôt qu’une ressource statique qui sera épuisée avec le temps.
Des entreprises telles que Hyterra et Natural Hydrogen Energy forent déjà pour l’H2 dans le Nebraska et le Kansas, tandis qu’en juillet de l’année dernière, la start-up basée à Denver Koloma a levé 91 millions de dollars de fonds, y compris de l’énergie de percée fondée par le milliardaire Bill Gates, pour exploiter ces ressources.
Hors des États-Unis, l’Australie du Sud a connu un récent boom de start-ups prospectant des sites autour de l’île Kangourou et des péninsules de Yorke et Eyre, qui ont historiquement vu de grandes quantités de gaz hydrogène lors du forage pour du pétrole.
Et en France, quatre entreprises ont demandé des permis d’exploration pour l’H2 naturel depuis que les réglementations minières ont été étendues l’année dernière pour inclure cette molécule.
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Il existe six manières connues par lesquelles l’hydrogène est produit naturellement :
Serpentinisation
Dans laquelle le minéral olivine situé dans les dorsales médio-océaniques ou les ophiolites (une formation géologique où des sections du manteau terrestre se soulèvent au-dessus du niveau de la mer) est altéré pour former des fluides riches en hydrogène. Cela a été observé dans l’ophiolite de Semail, dans les montagnes Hajar d’Oman. Sous pression et à haute température, l’eau peut réagir avec ces roches riches en fer pour produire H2.
Radiolyse de l’eau
Des éléments radioactifs dans la croûte terrestre — par exemple dans des roches de socle cristallin avec une teneur élevée en uranium, thorium ou potassium — décomposent les molécules d’eau piégées en provoquant une poche d’hydrogène, comme cela s’est produit en Australie du Sud.
Dégazage profond
Dans lequel l’hydrogène “primaire” (un atome d’hydrogène attaché à un seul atome de carbone) s’échappe des profondeurs de la croûte terrestre. Cela a été observé dans le Nebraska, aux États-Unis.
Réduction du fer et oxydation du soufre
Le fer ferrique dans un fumeur noir (un évent hydrothermal sous-marin formé à partir de dépôts de sulfure de fer) est réduit en fer ferreux et en sulfures d’hydrogène.
Décomposition thermique de la matière organique
Dans laquelle des composés d’ammonium situés dans des sédiments profonds se décomposent sous des températures élevées pour former de l’hydrogène et de l’azote, par exemple dans des émanations de gaz hydrogène-azote à Oman.
Activité biologique
L’hydrogène est produit par des microbes vivant dans les croûtes terrestres, coexistant généralement avec des microbes consommant de l’hydrogène et trouvés via des sédiments ou des aquifères. Cela a été observé dans les lits de charbon du bassin de la rivière Powder dans le Montana, aux États-Unis.
Source : cnrs
