Publié le: 17 avril 2025 / mise à jour du: 17 avril 2025 - Auteur: Konrad Wolfenstein
Coupage d'énergie hydrogène-allemand blanc dans le nord de la Bavière: l'hydrogène naturel transforme la transition énergétique? - Image: xpert.digital
L'hydrogène naturel pourrait rendre les importations superflues: découvrir une source d'énergie prometteuse
Bye-Bye Coal? Hydrogène naturel en Allemagne - Gamechanger pour l'industrie?
Le paysage énergétique de l'Allemagne pourrait faire face à un tournant important. Dans le nord de la Bavière, des chercheurs de l'Université Friedrich Alexander Erlangen-Nuremberg (FAU) ont fait une découverte qui a le potentiel de révolutionner l'approvisionnement en énergie intérieure: l'hydrogène naturel, qui peut être obtenu directement à partir de la surface. Cette source d'énergie, connue sous le nom de «l'hydrogène blanc», pourrait jouer un rôle important dans la transition énergétique et l'Allemagne peut se rapprocher de l'indépendance des combustibles fossiles. La découverte fait partie d'un nombre croissant de découvertes dans le monde et éveillé des espoirs pour des sources d'énergie auparavant inimaginées directement sous nos pieds, qui pourraient être utilisées à un climat et durablement.
Convient à:
La découverte surprenante dans le nord de la Bavière
En août 2024, les maîtres étudiants du FAU ont fait une découverte remarquable dans le cadre du projet de recherche «Hydrogène naturel dans le nord de la Bavière». Dans le cas des mesures de l'air du sol dans des zones soigneusement sélectionnées, ils sont tombés sur des concentrations d'hydrogène qui dépassaient la limite de mesure supérieure de leur capteur de 1000 ppm. Felix Gsell, l'un des étudiants impliqués, a décrit sa première réaction comme «un mélange de soulagement que je n'étais pas sur la route pendant des mois sans rien mesurer et en doutant si les valeurs élevées sont réellement correctes».
La méthode de découverte a été aussi simple que de sueur: avec un marteau, les étudiants ont frappé une tige de forage de mètre de long à la surface, ont introduit une sonde qui a scellé le forage, puis a mesuré la concentration dans l'air du sol pompé au moyen d'un dispositif de mesure mobile d'hydrogène. La découverte est remarquable, car de telles concentrations d'hydrogène élevées n'ont pas été documentées dans la littérature spécialisée lors des mesures de l'air du sol.
De tels événements pourraient également exister dans d'autres régions de l'Allemagne. Les découvertes récentes dans le Haßbergen dans le nord de la Bavière montrent que le plancher forestier peu visible contient en fait de l'hydrogène. Ces découvertes font partie d'un nombre croissant de découvertes de dépôts d'hydrogène naturels dans le monde.
Qu'est-ce que l'hydrogène naturel et comment se produit-il?
L'hydrogène naturel ou «blanc» diffère fondamentalement de l'hydrogène généré industriellement. Alors que l'hydrogène vert est obtenu à partir de matières premières fossiles par électrolyse à l'aide d'énergies renouvelables ou d'hydrogène gris, l'hydrogène naturel se produit directement dans les dépôts dans le métro et est donc une source d'énergie primaire.
Le développement de l'hydrogène naturel dans la croûte terrestre peut être attribué à divers processus géologiques. Les processus dans les trains de montagne jouent un rôle important, où il y a des réactions chimiques dues aux activités tectoniques de plaque. Lorsque les montagnes pliantes se forment parce qu'une plaque continentale pousse sous une autre, Rock entre en contact avec l'eau du manteau terrestre. Un processus appelé «serpentin» a lieu dans lequel les minéraux réagissent dans la roche et libèrent de l'hydrogène.
Les géologues du GFZ Helmholtz Center for GEOF Research à Potsdam ont prouvé en utilisant des simulations informatiques que la capacité annuelle de génération d'hydrogène dans les montagnes peut être jusqu'à 20 fois plus grande que sur le fond des océans. Surtout dans les régions où les roches en manteaux se trouvant à l'origine au plus profond de la terre ont atteint les zones closes de surface, des conditions optimales pour le développement de l'hydrogène naturel et une accumulation à grande échelle d'hydrogène gazeux pourraient être disponibles.
Exigences géologiques en Allemagne
Les conditions géologiques en Allemagne offrent un potentiel pour les dépôts d'hydrogène naturels. Bien que de nombreuses découvertes précédentes aient été faites dans des chaînes de montagnes telles que les Pyrénées ou les Alpes, les découvertes du nord de la Bavière montrent que d'autres formations géologiques peuvent également contenir de l'hydrogène.
Les géologues soupçonnent que l'occurrence de l'hydrogène serait également possible dans la partie allemande de la tombe du Rhin, car les roches pourraient généralement permettre l'origine et l'accumulation d'hydrogène. La structure de la sous-terre joue un rôle crucial - en particulier les perturbations dans la roche, c'est-à-dire les ruptures sur lesquelles la surface se déplace et de grandes tensions survient, peut conduire à la libération d'hydrogène.
Frank Zwaan de la GFZ explique qu'il y a parfois des concentrations accrues d'hydrogène le long de ces troubles majeurs. Ces résultats pourraient aider à rechercher d'autres occurrence en Allemagne.
Comparaison avec les découvertes internationales
Les découvertes allemandes font partie d'une vague mondiale de découverte de dépôts d'hydrogène naturels. La plus grande occurrence connue est située en Lorraine en français, près de la frontière allemande. Dans Folkschviller dans le département de Moselle, les scientifiques apprécient le dépôt d'hydrogène à environ 60 millions de tonnes. Cette découverte était également une découverte aléatoire: les chercheurs ont initialement recherché du méthane et ont plutôt trouvé de l'hydrogène, dont la concentration avec une augmentation de la profondeur augmente et à 1 200 mètres a déjà atteint 20%.
D'autres découvertes importantes ont été documentées au Mali, dans la mine de chrom de Bulqizë en Albanie et aux États-Unis. En Albanie, les émissions d'hydrogène ont été surveillées pendant plus de six ans, avec au moins 200 tonnes d'hydrogène libérées chaque année - une valeur minimale, car l'ensemble du volume d'air de la mine n'a pas été enregistré.
Une étude américaine en janvier 2025 a provoqué le calcul que les dépôts d'hydrogène souterrains mondiaux pourraient dépasser toutes les idées précédentes. La quantité calculée contient environ deux fois plus d'énergie que dans toutes les réserves de gaz naturel connues sur Terre.
Signification pour l'avenir énergétique de l'Allemagne
La découverte de l'occurrence naturelle de l'hydrogène pourrait être d'une grande importance pour la stratégie énergétique de l'Allemagne. Dans sa stratégie d'hydrogène, le gouvernement fédéral a déterminé l'objectif de renforcer les capacités d'électrolyse de dix gigawatts d'ici 2030. Néanmoins, il est prévu que 50 à 70% de l'hydrogène requis doit être importé.
L'hydrogène naturel pourrait réduire cette dépendance à l'égard des importations. De plus, l'hydrogène blanc a des avantages décisifs par rapport aux autres formes: il n'a pas à être produit sous une consommation élevée d'énergie et ne provoque aucune émission de co₂ pendant l'eau de combustion uniquement. Cela en fait une source d'énergie propre et propre pour l'industrie, le trafic et la production d'électricité.
Surtout pour l'industrie sidérurgique, qui est l'un des plus grands émetteurs en Allemagne, l'hydrogène pourrait être un gamuchanger. Thyssenkrupp Steel à Duisburg prévoit déjà de reconstruire sa production d'acier d'ici 2045 et d'utiliser de l'hydrogène au lieu du charbon. Cela pourrait économiser environ 3,5 millions de tonnes de co₂ par an - l'un des plus grands projets de décarbonisation dans le monde.
Convient à:
Hydrogène blanc: les puzzles non résolus de la croûte terrestre
Malgré le grand potentiel, il y a encore des défis considérables. L'origine et le transport de l'hydrogène blanc dans la croûte terrestre ne sont pas encore entièrement compris. Par conséquent, il n'y a pas de stratégies d'exploration sophistiquées ou d'analyses potentielles fiables.
Un autre défi réside dans la forme dans laquelle l'hydrogène est présent. Contrairement au gaz naturel, l'hydrogène ne forme pas toujours de grandes bulles, mais est souvent dissous dans les eaux souterraines - «comme le gaz résolu dans une bouteille de champagne ou une bouteille de bière», comme le décrit le chercheur français Jaques Pironon.
On ne sait pas non plus quelles quantités peuvent réellement être promues économiquement. Même si de grandes occurrences sont situées, elles pourraient être enfermées trop profondes ou trop loin de la côte pour être promue de manière rentable.
Infrastructure pour une économie d'hydrogène
Parallèlement à la recherche sur les événements naturels, l'Allemagne stimule la structure d'une infrastructure d'hydrogène. En avril 2024, le Bundestag allemand a approuvé un réseau de pipelines d'hydrogène de 9 700 kilomètres, qui est destiné à combiner les centres de production d'hydrogène avec les secteurs industriels à haut demande. Ce réseau est conçu comme une épine dorsale du nouveau Statrix énergétique du pays et doit être achevé d'ici 2032, peut-être d'ici 2037.
En outre, le ministère fédéral du Digital et des Transports (BMDV) investit dans la construction de Centers de l'innovation et de la technologie décentralisés (ITZ-H2). En mars 2025, le ministre fédéral Volker Wissing a présenté des avis de financement de 154 millions d'euros à des représentants des emplacements Chemnitz et de l'amas nord-allemand de Brême, Bremerhaven, Hamburg et Stade.
L'hydrogène comme clé de la transition énergétique
L'hydrogène naturel pourrait apporter une contribution importante à la transition énergétique en Allemagne. En tant que source d'énergie neutre et pratiquement inépuisable, il offre le potentiel de remplacer les combustibles fossiles dans de nombreuses régions et de réduire considérablement les émissions de CO.
Les découvertes actuelles dans le nord de la Bavière ne sont que le début d'une recherche plus intensive de dépôts d'hydrogène naturel en Allemagne. D'autres projets de recherche suivront pour enregistrer le plein potentiel de cette ressource et développer des méthodes de soutien économique.
Mais même si les événements naturels sont prometteurs, l'Allemagne continuera de s'appuyer sur un mélange de production intérieure, d'importations et de carburants synthétiques. L'Agence fédérale de l'environnement souligne: "L'hydrogène jouera un rôle important dans la future alimentation énergétique. Il est nécessaire en tant que porte-énergie final utilisé, par exemple dans l'industrie sidérurgique, ou comme source d'énergie secondaire pour produire des hydrocarbures pour les avions."
La vision de Jules Vernes à partir de 1870 - "L'énergie de demain est l'eau qui a été démontée par le courant électrique" - pourrait devenir en partie réalité dans un tour surprenant: l'énergie de demain pourrait en fait être de l'hydrogène - non seulement généré artificiellement, mais également gagné directement de la nature.
Hydrogène naturel en Allemagne: une source d'énergie neutre du climat avec un potentiel
La découverte de l'occurrence naturelle de l'hydrogène en Allemagne marque une étape importante dans la recherche de sources d'énergie durables. Bien que la recherche soit encore au début, les découvertes dans le nord de la Bavière montrent l'énorme potentiel de cette ressource. Avec d'autres études et avancées technologiques, l'hydrogène naturel pourrait apporter une contribution significative à la transition énergétique et à l'Allemagne aide à atteindre ses objectifs climatiques. Les années à venir montreront si l'hydrogène blanc deviendra réellement la «nouvelle huile» - seulement cette fois le climat - neutre et presque inépuisable.
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