COMPRENDRE
L’HYDROGÈNE NATUREL
Qu’est-ce que l’hydrogène naturel ?
L’hydrogène naturel, aussi appelé hydrogène géologique, hydrogène natif ou encore hydrogène blanc, est un gaz produit naturellement dans le sous-sol sous l’effet de processus géologiques profonds.
À la différence de l’hydrogène produit industriellement, il n’est pas fabriqué à partir d’électricité ou d’énergies fossiles : il est directement issu de réactions naturelles entre l’eau, certaines roches et les conditions propres au sous-sol.
L’hydrogène naturel suscite un intérêt croissant car il pourrait représenter une ressource énergétique décarbonée, locale et souveraine.
Comprendre sa formation
PyrénéesPiémont pyrénéenRoche imperméableelle bloque le gazRoche poreusele gaz s’y accumuleRoches du manteauSocle ancienFaillesCliquez sur les numéros pour suivre les étapes.
1L’eau de pluie s’infiltre dans la montagne et descend en profondeur le long d’une faille.
2En profondeur, l’eau réagit avec des roches du manteau riches en fer. C’est au cours de cette réaction, appelée serpentinisation, que se forme l’hydrogène.Formule serpentinisation : 3 Fe2SiO4 + 2 H2O → 2 Fe3O4 + 3 SiO2 + 2 H2L’olivine se transforme en serpentine, tandis que le fer qu’elle contient s’oxyde et forme de la magnétite. Cette réaction avec l’eau libère de l’hydrogène.
3Plus léger que tous les autres gaz, l’hydrogène migre vers la surface.
4Dans certains cas, lorsque les structures géologiques le permettent, l’hydrogène se retrouve piégé sous une roche imperméable et s’accumule dans la roche poreuse située juste en dessous. C’est ce que l’on appelle une accumulation de gaz, ou gisement.
5Une partie de l’hydrogène produit dans le manteau remonte progressivement jusqu’à la surface, puis rejoint l’atmosphère. On en retrouve notamment des indices dans les sources d’eau, ou même dans le sol superficiel.
Les atouts de l’hydrogène naturel pour la transition énergétique
Bas, sobre en ressources et disponible localement : ses atouts en un coup d’œil.
Une énergie bas carbone
Une énergie continue à l'échelle géologique
Économe en électricité
Faible consommation d'eau
Souveraineté énergétique
Comparer les différents modes de production de l’hydrogène
Quelques ordres de grandeur pour situer les émissions associées et les coûts de production.
Ces chiffres sont donnés à titre indicatif. Les coûts et émissions réels dépendent fortement du site, de la technologie utilisée, du transport, de la pureté du gaz et du périmètre de calcul retenu.
Sources mobilisées : ADEME pour l’ordre de grandeur des émissions liées à l’hydrogène carboné en France ; CEA pour les coûts du vaporeformage et de l’électrolyse ; Légifrance pour le seuil réglementaire français de l’hydrogène bas-carbone ; Oxford Institute for Energy Studies (OIES, 2024) pour les comparaisons de coût et d’intensité carbone ; Brandt, Joule (2023) pour l’analyse de cycle de vie prospective de l’hydrogène naturel.