De l’hydrogène propre est nécessaire. Nous ne pouvons pas alimenter tous les processus industriels uniquement avec de l’électricité renouvelable. Certaines choses, comme la fabrication d’acier ou d’engrais, ne fonctionneront tout simplement pas directement avec l’énergie éolienne ou solaire.
Nous avons besoin d’un remplaçant. L’hydrogène convient. Brûlez-le et vous obtenez de l’eau. Pas de gaz à effet de serre. Mais à l’heure actuelle, presque tout l’hydrogène provient de combustibles fossiles. C’est sale. Pour la rendre verte, vous divisez l’eau avec de l’électricité, généralement éolienne ou solaire. Cher. Cela consomme également d’énormes quantités d’énergie dont nous avons besoin pour d’autres choses, comme le remplacement des centrales au charbon.
Nous regardons donc les rochers.
Le problème naturel
La nature produit de l’hydrogène en profondeur. Parfois, il reste coincé. Nous pourrions l’exploiter comme le gaz naturel.
“Je pense que c’est un cas très particulier”, déclare Orsolya Gelencséér de l’Université du Texas à Austin.
De minuscules molécules d’hydrogène s’échappent partout. Il est difficile d’en trouver suffisamment pour avoir de l’importance. Il existe un village au Mali appelé Bourkélébougou qui extrait de l’hydrogène naturel pur à petite échelle. C’est à peu près tout.
La plupart des experts pensent que les réserves naturelles sont limitées. Nous avons hâte que la géologie nous remette le prix sur un plateau. Nous devons y arriver.
Remuer la marmite
L’idée est de « stimuler la production d’hydrogène ».
Vous forez des types de roches spécifiques, généralement des roches volcaniques riches en fer. Vous pompez de l’eau. La roche réagit avec l’eau, un processus appelé serpentinisation, et crée de l’hydrogène.
Simple, non ?
Ajoutez une torsion. Pompez dans de l’eau mélangée à du CO2 au lieu de l’eau claire.
Les tests en laboratoire de Gelencséér suggèrent que le CO2 fait double emploi. Premièrement, cela crée de l’acide carbonique, qui ronge la surface de la roche, exposant davantage de fer avec lequel l’eau peut réagir. Plus de réaction signifie plus d’hydrogène.
Deuxièmement, le CO2 est emprisonné. Il se minéralise en carbonates solides. Vous captez le dioxyde de carbone et le transformez en roche. Tout en générant de l’hydrogène.
C’est une double victoire si le calcul fonctionne.
Les résultats du laboratoire
Ils ont testé des échantillons de roche volcanique dans un récipient sous pression. Profondeur simulée, chauffée à 90° Celsius.
Groupe témoin : Eau avec argon inerte.
Groupe expérimental : Eau avec CO2.
Le côté CO2 libère davantage d’hydrogène. Comme prévu, le CO2 s’est transformé en pierre.
Mais voici le goulot d’étranglement.
Ils ont extrait 0,5 pour cent de l’hydrogène théorique possible. Pour être économiquement réalisables, ils ont besoin de 1 pour cent. Ce n’est pas un écart énorme, mais en ingénierie, un demi pour cent d’une ressource représente une grande perte de profit.
Comment combler l’écart ?
Allez plus loin.
Des températures plus élevées accélèrent les réactions chimiques. Cela coûte plus cher de forer aussi profondément. Mais vous bénéficiez d’un autre avantage. Chaleur géothermique. Vous pourriez produire de l’électricité tout en extrayant le gaz et en emprisonnant le carbone.
Est-ce viable ?
À l’échelle mondiale, ces roches riches en fer sont omniprésentes. Même avec un faible rendement, la production totale pourrait éclipser les 100 millions de tonnes d’hydrogène produites aujourd’hui.
“Il n’y a pas de solution miracle.” — Barbara Sherwood Lollar, Université de Toronto
Lollar pense qu’on devrait exploiter ce qui existe. Elle souligne qu’une mine en Ontario rejette déjà 140 tonnes d’hydrogène naturel par an dans l’air. Nous le perdons littéralement.
Patonia, chercheuse à Oxford, note que le modèle économique évolue. Si les entreprises peuvent facturer des frais pour séquestrer le CO2 tout en produisant de l’hydrogène, le projet devient moins risqué. Les investisseurs aiment les flux de revenus garantis.
« Plusieurs groupes et start-up explorent des déclinaisons de ce concept », précise Patonia.
Nous devons agir vite. La technologie n’a pas fait ses preuves à grande échelle. Les coûts ne sont pas clairs.
Mais l’alternative consiste à s’en tenir à l’hydrogène sale et à laisser le CO2 continuer d’augmenter.
Ou continuons-nous simplement à espérer que la nature nous donne suffisamment d’essence ?
Probablement pas. Nous forons. Nous testons. On voit ce qui sort.
