La France a découvert un immense gisement d’hydrogène naturel, appelé « hydrogène blanc », dans le bassin minier de Lorraine, précisément au puits de Folschviller en Moselle. Ce gisement, d’une quantité estimée à 46 millions de tonnes, pourrait transformer le paysage énergétique global, représentant plus de la moitié de l’hydrogène gris produit mondialement chaque année.
La trouvaille, réalisée par le laboratoire GeoRessources de l’Université de Lorraine et du CNRS, a émergé lors d’une recherche de méthane à 1250 mètres de profondeur, révélant une riche concentration d’hydrogène blanc. Cette source d’énergie primaire, ne nécessitant aucune transformation, marque un tournant potentiel pour la transition énergétique. La France se positionne ainsi au centre d’une potentielle révolution énergétique, avec des bénéfices écologiques et économiques majeurs.
L'état des gisements d'hydrogène en France
Localisation et capacité des gisements
La France bénéficie de gisements d’hydrogène naturel répartis dans diverses régions, offrant une richesse géographique et géologique notable. Le gisement le plus remarquable se trouve dans le bassin minier de Lorraine, plus précisément à Folschviller en Moselle. Ce dernier est estimé à environ 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc, représentant une quantité significative par rapport à la production mondiale d’hydrogène gris.
Outre la Lorraine, d’autres régions telles que le fossé Rhénan, le Jura externe, le bassin de Paris, ainsi que certaines zones du Cotentin et des Pyrénées, ont révélé des concentrations moindres d’hydrogène naturel. Des sources d’hydrogène blanc ont également été identifiées dans l’eau à Buis-les-Baronnies et à Molières-Glandaz, dans la Drôme, soulignant le potentiel considérable de la France en matière de ressources d’hydrogène naturel.
Technologies d'extraction et d'exploitation
Pour extraire et exploiter l’hydrogène naturel, la France s’appuie sur des technologies innovantes, distinctes de celles employées pour les énergies fossiles. La découverte du gisement lorrain a été facilitée par la sonde SysMoG, capable d’analyser les gaz dissous dans les formations géologiques jusqu’à 1200 mètres de profondeur via un puits de 6 centimètres de diamètre. Cette approche nécessite le développement de nouvelles méthodes pour exploiter efficacement l’hydrogène dissous.
Les mécanismes de production d’hydrogène, basés sur l’oxydation du minéral et la réduction de l’eau impliquant des carbonates de fer, doivent être pleinement compris et optimisés. Le projet REGALOR II, prévu pour avril 2024, jouera un rôle clé dans la précision de l’évaluation des gisements et la définition des techniques d’extraction adaptées. Ce projet est le fruit d’une collaboration entre le laboratoire GeoRessources de l’Université de Lorraine et la Française de l’Energie, visant à développer les outils et méthodes nécessaires pour exploiter cette source d’énergie propre.
L'hydrogène comme pivot de la transition énergétique
Avantages environnementaux de l'hydrogène
L’hydrogène offre de multiples avantages environnementaux, le plaçant au cœur de la transition énergétique. Sa production décarbonée, notamment via l’électrolyse de l’eau alimentée par des énergies renouvelables (solaire, éolienne), ne libère pas de gaz à effet de serre. Cette approche, connue sous le nom d’« hydrogène vert », constitue une alternative écologique aux méthodes conventionnelles de production d’hydrogène, qui émettent du CO₂.
L’utilisation de l’hydrogène dans différents secteurs ne produit pas de polluants ni de gaz à effet de serre. Par exemple, les véhicules à hydrogène ne rejettent que de la vapeur d’eau et de la chaleur, offrant une solution propre pour la mobilité. Dans l’industrie, il peut substituer les combustibles fossiles dans la production de chaleur et de gaz de synthèse, diminuant ainsi les émissions de CO₂ et d’autres polluants. Les avancées technologiques, telles que celles développées par la startup Sakowin, qui transforme le méthane en hydrogène et carbone solide sans utilisation d’eau et avec une efficacité énergétique accrue, amplifient les bénéfices environnementaux de l’hydrogène.
Intégration dans le mix énergétique français
Le plan France 2030 souligne l’importance stratégique de l’hydrogène dans le mix énergétique français, visant à en faire un élément central de la transition énergétique, en production et en stockage. L’objectif est de positionner la France comme un leader de l’hydrogène vert, notamment via la création de gigafactories d’électrolyseurs pour une production massive d’hydrogène décarboné, alimentée par les énergies renouvelables.
Cet hydrogène servira dans divers domaines : chauffage, carburant pour véhicules, production d’électricité, et même en chimie pour le raffinage et la fabrication d’engrais. Les projets soutenus par l’Union européenne, comme le PIIEC, joueront un rôle clé dans l’établissement d’une industrie robuste d’hydrogène décarboné en France. La collaboration entre industriels, startups innovantes et institutions de recherche est essentielle pour développer les technologies nécessaires. Des entreprises telles que Sakowin, qui proposent des solutions durables de production d’hydrogène, et des bureaux d’études comme Synops, spécialisés dans l’accompagnement de projets hydrogène, sont au premier plan de cette transformation.
Enjeux et perspectives pour l'avenir
Challenges économiques et réglementaires
Le futur de l’hydrogène en France est jalonné de défis économiques et réglementaires significatifs. Le coût des technologies liées à la production et à l’usage de l’hydrogène décarboné représente un challenge majeur, étant 3 à 4 fois plus élevé que celui des solutions traditionnelles.
Le prix d’un kilogramme d’hydrogène décarboné ainsi que l’acquisition de véhicules à hydrogène restent substantiellement plus élevés. Une question clé est également la source d’électricité pour l’électrolyse de l’eau, essentielle pour une production massive d’hydrogène. La France doit garantir une production électrique décarbonée et économique, mettant en lumière l’importance du développement des énergies renouvelables et du nucléaire dans le mix énergétique.
Il est essentiel de réguler et d’inciter les investissements dans le secteur de l’hydrogène, nécessitant des mécanismes de financement et de régulation adaptés pour encourager l’utilisation industrielle de l’hydrogène. Ceci inclut des compléments de rémunération et des contrats à long terme avec les fournisseurs d’électricité.
La formation et le développement des compétences dans le domaine de l’hydrogène sont également des enjeux majeurs, nécessitant des investissements significatifs pour répondre aux besoins d’une industrie en expansion.
Rôle stratégique de la France dans le marché européen de l'hydrogène
Avec l’ambition de devenir un leader mondial de l’hydrogène décarboné, la France joue un rôle stratégique dans le marché européen. Ses investissements conséquents et sa stratégie nationale, lancée en 2020, positionnent la France comme l’un des premiers pays industrialisés à adopter un plan hydrogène ambitieux.
Avec un investissement prévu de neuf milliards d’euros dans le cadre de France 2030, l’objectif est de développer une filière compétitive d’hydrogène renouvelable et bas carbone. La France se distingue par sa position avantageuse en matière de brevets, de recherche et développement (R&D), et d’équipementiers dans le secteur de l’hydrogène.
Les hubs hydrogène, favorisant la mutualisation de la production et le développement d’activités industrielles décarbonées, joueront un rôle clé dans cette stratégie. Pour maintenir sa position de leader sur le marché mondial en pleine croissance, la France doit également conserver sa maîtrise technologique et industrielle des équipements liés à l’hydrogène.
La coopération avec d’autres pays européens et la participation à des initiatives européennes sont essentielles pour réduire les coûts des véhicules et des infrastructures à hydrogène, permettant ainsi la création d’une économie d’échelle et encourageant l’adoption de l’hydrogène décarboné dans les secteurs de l’industrie et des transports.
Conclusion
Avec l’ambition de devenir un leader mondial de l’hydrogène décarboné, la France joue un rôle stratégique dans le marché européen. Ses investissements conséquents et sa stratégie nationale, lancée en 2020, positionnent la France comme l’un des premiers pays industrialisés à adopter un plan hydrogène ambitieux.
Avec un investissement prévu de neuf milliards d’euros dans le cadre de France 2030, l’objectif est de développer une filière compétitive d’hydrogène renouvelable et bas carbone. La France se distingue par sa position avantageuse en matière de brevets, de recherche et développement (R&D), et d’équipementiers dans le secteur de l’hydrogène.
Les hubs hydrogène, favorisant la mutualisation de la production et le développement d’activités industrielles décarbonées, joueront un rôle clé dans cette stratégie. Pour maintenir sa position de leader sur le marché mondial en pleine croissance, la France doit également conserver sa maîtrise technologique et industrielle des équipements liés à l’hydrogène.
La coopération avec d’autres pays européens et la participation à des initiatives européennes sont essentielles pour réduire les coûts des véhicules et des infrastructures à hydrogène, permettant ainsi la création d’une économie d’échelle et encourageant l’adoption de l’hydrogène décarboné dans les secteurs de l’industrie et des transports.
