QU'EST-CE QUE L'HYDROGÈNE ?
Abondant
Il est l'élément le plus répandu dans l'univers, principal constituant du soleil et de la plupart des étoiles.
Naturel
Sa forme pure, le di-hydrogène, est créée naturellement sur terre dans la croûte terrestre.
RAREMENT SEUL
Il est le plus souvent associé à d'autres éléments pour former des molécules (eau, méthane, amidon, sucre, alcool, ...)
Le plus léger
C'est l'élément le plus petit et le plus léger (14 fois plus léger que l'air) le rendant très volatil.
Une énergie
L'hydrogène naturel contient 3 fois plus d'énergie que l'essence
Inodore
Sa forme pure, le di-hydrogène est invisible, inodore et non toxique.
LE MARCHÉ DE L'HYDROGÈNE EN QUELQUES CHIFFRES
C’est actuellement en kt la consommation française annuelle d’hydrogène
C’est en % la part d’hydrogène décarboné produit en France
C’est le nombre de gisement d’hydrogène naturel dans le monde (Mali).
C’est en t le CO₂ rejeté pour la production d’1t d’H₂ par vaporéformage du méthane.
C’est en milliards le budget du plan hydrogène français pour développer la filière
C'est la distance en km qu'une voiture peut parcourir avec 1kg d'hydrogène
LE MARCHÉ DE L'HYDROGÈNE EN EUROPE
Source: economie.gouv.fr, France Hydrogèene (AFHYPAC), IHS Markit, Les Echos
LES USAGES DE L'HYDROGÈNE
L'hydrogène, sous sa forme pure,
offre des propriétés uniques qui le rendent si stratégique et recherché :
UTILISÉ COMME COMPOSÉ CHIMIQUE :
Il est très réactif et s'associe donc très facilement à d’autres éléments pour créer des composés (associé à de l’azote pour la création d’ammoniac, base des engrais ou encore utilisé pour la création de nylon et diverses matières plastiques).
L’hydrogène est utilisé pour éliminer le souffre lors du raffinage des carburants pour éviter qu’ils ne dégagent des oxydes de souffre (SOx) lors de leur combustion. Ces oxydes participent à la pollution atmosphérique et sont responsables de certaines maladies respiratoires.
Combiné à du CO₂, le dihydrogène permet de créer du méthane, c’est à dire du gaz naturel. Ce procédé, la méthanation, a particulièrement émergé avec le développement des énergies éolienne et solaire qui nécessitent de pouvoir stocker l'électricité produite en surplus. On parle alors de conversion d'électricité en gaz, qui pourrait contribuer à la transition énergétique et à une diminution des rejets globaux de CO₂.
UTILISÉ COMME VECTEUR ÉNERGÉTIQUE :
Alimentée par de l’hydrogène, une pile à combustible produit de l’électricité et émet de la chaleur et de l’eau. En complément d'un vecteur de mobilité, cette électricité peut alimenter des sites isolés, des unités industrielles ou encore des sites sensibles ayant un besoin d’énergie de secours.
En plein essor dans le monde entier, les énergies solaire et éolienne présentent l’inconvénient d’être intermittentes et de produire parfois plus d’électricité que le réseau ne peut en intégrer. Cette électricité excédentaire peut alors être utilisée pour produire de l’hydrogène, via un électrolyseur, qui sera ensuite reconverti en courant via une pile à combustible.
L’hydrogène utilisé dans une pile à combustible permet de produire de l’électricité directement à bord d’un véhicule propulsé par un moteur électrique (voiture, train, camion,...). Ces véhicules à « zéro émission » ne rejettent alors que de l’eau.
UTILISÉ COMME COMBUSTIBLE :
Dès les origines de l’industrie spatiale, l’hydrogène a immédiatement joué un rôle important en tant que carburant des fusées. C’est le carburant qui concentre le plus d’énergie, critère de première importance quand on sait qu’un lanceur spatial doit être le plus léger possible.
L’hydrogène est employé en métallurgie pour les atmosphères de traitement thermique qui permettent de produire des pièces mécaniques ou de modifier leurs propriétés.
L' HYDROGÈNE :
ses principaux modes de production
ses principaux modes de production
PAR RÉCUPÉRATION DANS LE SOUS-SOL
La planète produit de manière naturelle de l’hydrogène, c’est d’ailleurs l’élément le plus abondant sur Terre. Nous qualifions d’hydrogène blanc ou encore d’hydrogène naturel, l’hydrogène extrait du sous-sol.
Ce procédé se différencie de l’ensemble des autres modes de production par le fait qu’il permet de bénéficier d’un hydrogène bas carbone, à des coûts très compétitifs, qui ne nécessite ni eau, ni énergie anthropique, ni matière première critique pour être produit.
C’est cet hydrogène que 45-8 ENERGY entend explorer et produire.
PAR ÉLECTROLYSE DE L’EAU
Dans le cadre de la stratégie européenne pour le développement d’un hydrogène décarboné, les initiatives permettant de créer de l’hydrogène à partir de l’eau se multiplient.
Cette réaction électrochimique, appelée « électrolyse de l’eau » permet de diviser l’eau en hydrogène et en oxygène grâce à une grande part d’électricité.
Nous parlons ainsi d’hydrogène vert lorsque l’électricité utilisée pour ce procédé provient d’énergies renouvelables, d’hydrogène rose lorsqu’il provent d’énergie nucléaire et d’hydrogène jaune, dans le cas d’énergie solaire ou autres.
PAR VAPORÉFORMAGE D’HYDROCARBURES
La plupart de l’hydrogène consommé actuellement est produit à partir du gaz naturel (CH4). Le procédé de « vaporéformage » permet de casser la molécule de méthane pour en récupérer l’hydrogène qui la compose grâce à de la vapeur d’eau.
Mais, ce procédé génère également du gaz carbonique. Nous parlons alors d’hydrogène gris lorsque le CO2 généré est rejetté dans l’atmosphère sans valorisation et d’hydrogène bleu dans le cas où le gaz carbonique produit est capté et valorisé.
45-8 ENERGY envisage de transformer directement sur ses sites de production les fractions éventuelles de méthane qui pourraient être associées à l’hélium et à l’hydrogène naturel dans le sous-sol, en hydrogène bleu.
PAR GAZÉIFICATION DU CHARBON
Ce procédé est le plus ancien utilisé pour produire de l’hydrogène à l’échelle industrielle.
La gazéification permet de convertir les éléments carbonées présents dans le charbon, organiques ou fossiles, en hydrogène, monoxyde de carbone (CO) et gaz carbonique (CO2), grâce à un traitement thermochimique utilisant de la vapeur d’eau. L’hydrogène est ensuite séparé des autres éléments à l’aide d’absorbeurs ou de membranes spécifiques. Nous parlons alors d’hydrogène noir ou brun, fonction du type de charbon utilisé.
Cette technique est extrêmement polluante puisque que le CO2 et le CO générés ne peuvent être réutilisés et sont relâchés dans l’atmosphère.
L'APPROCHE DE 45-8 ENERGY
L’hydrogène naturel :
le marché cible
le marché cible
Dans le sous-sol de certains contextes géologiques, l’hélium et l’hydrogène naturel se retrouvent souvent associés. C’est donc naturellement que 45-8 ENERGY s’intéresse à ces deux ressources.
Au delà de répondre à une demande croissante d’hélium sur le sol européen, l’hydrogène naturel associé est également valoriser afin de contribuer à l’approvisionnement en Europe d’un hydrogène décarboné et peu coûteux.
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Décarboné ? N’ayant pas recours aux hydrocarbures ou au charbon pour être généré, il ne participe ainsi pas au rejet de gaz à effet de serre. De plus, sa production à l’empreinte surface limitée ne nécessite ni eau, ni énergie anthropique, ni matière première critique.
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Peu coûteux ? Ne nécessitant pas de procédés de synthèse complexes et pouvant être efficacement séparé des autres gaz en surface, son coût de production est donc très compétitif. L’approche en covalorisation ouvre en particulier la porte à des gisements où l’hydrogène serait minoritaire et ne pourrait à lui seul supporter des infrastuctures dédiées.
A ce jour, plusieurs zones à potentiel ont déjà été identifiées par 45-8 ENERGY et font l’objet d’études approfondies. Par exemple, le mix gazeux du projet « Avant-Monts franc-comtois » semble présenté une fraction d’hydrogène naturel, qui reste cependant à confirmer lors de nos travaux d’exploration. D’autres zones d’intérêt sont également à l’étude à l’échelle européenne.
L’exploration d’hydrogène naturel étant relativement récente, plusieurs challenges technologiques restent encore à soulever. 45-8 ENERGY peut s’appuyer sur sa R&D, conduite avec des industriels et académiques de renom, qui lui permet de surpasser ces barrières tout en renforçant sa compétitivité.
L’hydrogène bleu :
une solution de valorisation des éventuelles fractions de méthane
une solution de valorisation des éventuelles fractions de méthane
Dans certains contextes géologiques, l’hélium et l’hydrogène naturel peuvent parfois être associés à du méthane.
Considérant l’urgence climatique et de souveraineté quant à la production de ressources stratégiques, 45-8 ENERGY envisage la transformation sur site de production de ces éventuelles fractions de méthane en hydrogène bleu, grâce au procédé de « vaporéformage ».
Le gaz carbonique généré par ce procédé sera capté et purifié pour approvisionner les industries locales consommatrices (industrie agroalimentaire, fabricants de neige carbonique, lutte contre les incendies, etc.), un marché également tendu. Cette démarche constitue une véritable réponse aux enjeux d'approvisionnement en hydrogène, mais également en gaz carbonique, en Europe tout en contribuant à la transition énergétique et écologique.
L’initiative EARTH₂, à l'origine créée par 45-8 ENERGY et CVA Group est aujourd'hui portée par le Pôle Avenia. Elle vise à fédérer les acteurs de l’hydrogène du sous-sol (hydrogène natif et stockage) pour porter haut et fort les couleurs de cette énergie nouvelle et décarbonée. Via cette initiative nous souhaitons également oeuvrer à la compréhension du «système hydrogène naturel» dans la perspective de contribuer activement aux futurs programmes d’exploration de cette nouvelle énergie bas carbone.
France Hydrogène (anciennement AFHYPAC) fédère les acteurs de l’hydrogène et des piles à combustible en France avec l’ambition d’accélerer le développement de solutions hydrogène au bénéfice de la transition énergétique.
