Une énergie naturelle à émissions négatives : les promesses de l'hydrogène orange

Certaines formations géologiques ont la propriété de pouvoir générer naturellement de l’hydrogène, par oxydo-réduction entre le fer contenu dans leurs minéraux et de l’eau. Le fer constituant environ 5 % en masse de la croûte terrestre, notre planète s’avère être une gigantesque usine à hydrogène. Une équipe de recherche comprenant des scientifiques du CNRS-INSU a développé une technique, l’« hydrogène orange », pour accélérer cette production naturelle afin de l’exploiter pour la transition énergétique. Leurs calculs montrent qu’il y a plusieurs millions d’années d’hydrogène (rapporté à la consommation actuelle) qui dorment sous nos pieds. 

Cet hydrogène orange, en référence à la couleur orange des oxydes de fer produits, combine génération d’hydrogène et séquestration de CO₂. En effet, les formations géologiques ciblées peuvent aussi servir de réceptacle pour piéger le CO₂. Lorsqu’elles entrent en contact avec de l’eau enrichie en CO₂, une seconde réaction chimique se produit qui précipite des carbonates, c’est-à-dire du CO₂ sous forme solide, l’empêchant ainsi de participer à l’effet de serre et au réchauffement climatique.

L’exploitation de l’hydrogène orange s’appuie sur des puits d’injection et d’extraction à l’image des centrales géothermiques. Un puits permet l’injection de l’eau préalablement chargée en CO₂ dans la formation rocheuse cible. L’eau percole dans la roche, réagit, se débarrasse de son CO₂, s’enrichit en hydrogène, et est ensuite récupérée par des puits d’extraction. Cette technique a fonctionné sur une carotte de roche de quelques centimètres, reste maintenant à la mettre à l’échelle.  

Alors qu’aujourd’hui, près de 96 % de la production mondiale d’hydrogène provient d’hydrocarbures fossiles comme le charbon ou le gaz naturel (hydrogène noir ou gris), et que les alternatives décarbonées utilisant l’électrolyse de l’eau couplée à des énergies renouvelables (hydrogène vert) sont extrêmement gourmandes en énergie et métaux critiques (nickel, cobalt…), l’hydrogène orange apparaît comme une solution peu coûteuse, sobre en énergie et en ressources critiques.