L'utilisation de l'hydrogène comme combustible
- Session : 2012-2013
- Année : 2013
- N° : 468 (2012-2013) 1
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Question écrite du 02/05/2013
- de TROTTA Graziana
- à NOLLET Jean-Marc, Ministre du Développement durable et de la Fonction publique
On a longtemps pensé que le gaz d'hydrogène, que l'on trouve dans l'atmosphère, mais combiné à d'autres éléments comme le carbone, ne pouvait pas se former dans le sous-sol terrestre. On sait depuis les années 1970 que des émanations naturelles d'hydrogène se produisent au fond des mers et océans. Mais ce phénomène étant situé à grande profondeur, l'exploitation de ces émanations dans les mers et océans ne serait pas économiquement viable.
Récemment, l'Institut français du pétrole et des énergies nouvelles (Organisme public de recherche, d'innovation et de formation dans les domaines de l'énergie, du transport et de l'environnement) a montré que des émanations naturelles continues d'hydrogène se rencontrent fréquemment sur terre. Il a par conséquent décidé de se lancer dans un vaste programme de recherche axé sur leur potentiel d'exploitation.
Actuellement, l'hydrogène utilisé dans l'industrie doit être produit par la transformation du gaz naturel, mais le procédé est coûteux et polluant (émissions de CO2). Mais les observations de l'IFPEN, réalisées à partir d'images satellites qui ont permis de détecter de l'hydrogène naturel sur tous les continents, pourraient bien faire de cette ressource une véritable source d'énergie. C'est précisément tout l'enjeu des travaux de cet Institut qui devront déterminer si ces émanations naturelles peuvent constituer une énergie propre, durable et exploitable à large échelle.
Ces travaux sont susceptibles de prendre beaucoup de temps, mais l'enjeu mérite que l'on s'y attarde. Quel est l'avis de Monsieur le Ministre sur les enjeux liés à l'hydrogène naturel ? En Wallonie, le WARE (Alliance wallonne pour la recherche en énergie) est membre depuis mai 2011 de l'association européenne N. ERGHY qui rassemble, en son sein, les plus grands centres de recherches européens dans ce domaine. Le WARE et N. ERGHY se penchent-ils également sur l'hydrogène naturel ? Des recherches sont-elles menées en leur sein ?
Enfin, en Wallonie, des recherches sont menées à ce sujet sur les piles à combustible. La recherche INNOPEM, menée par l'ULg, l'ULB et la FUNDP, devait notamment permettre de réduire d'un facteur 10 le coût de l'électrolyte. Monsieur le Ministre peut-il me dire où en est aujourd'hui cette recherche ?
Réponse du 22/05/2013
- de NOLLET Jean-Marc
La présentation faite par l’Institut français du Pétrole (IFP) se base sur une cartographie satellite de l’ouest de la Russie (Oblast de Lipetsk à 400 km au sud de Moscou) montrant de petits lacs circulaires qui peuvent être distinctement observés et qui seraient source d’émanations d’hydrogène. Selon l’IFP, une telle configuration du terrain (plaine avec petits lacs circulaires) se rencontrerait un peu partout dans le monde.
La découverte de sources naturelles d’hydrogène n’est pas neuve. Outre les sources sous-marines mentionnées dans la question, plusieurs gisements potentiels ont été découverts dans le golfe persique (Oman), en Grèce, en Turquie ou aux USA (Kansas, 1982). La source de ces émanations n’est actuellement pas connue avec précision.
En ce qui concerne leur potentiel d’exploitation, le cas des sources d’hydrogène découvertes en 1984 au Kansas est intéressant. Certains spécialistes à l’époque avaient estimé cette découverte susceptible de produire un hydrogène à très bas prix. Les analyses réalisées par le Service géologique des USA en 1986 sur ces mêmes sources ont montré que le gaz natif de ces sources était essentiellement composé, à part environ égales, d’azote et d’hydrogène. L’exploitation de ces sources aurait nécessité de lourds investissements permettant la séparation efficace des deux gaz (soit par cryogénisation, soit par des systèmes à membrane). L’exploitation de ces sources n’a jamais été réalisée. Un cas similaire a été constaté au niveau des sources turques ou la part d’hydrogène s’est avérée bien moindre que supposée (quelques pour cent dans du méthane).
En ce qui concerne la recherche menée dans le domaine, il convient de signaler qu’il s’agit essentiellement de prospection dont il est question dans le programme mené par l’IFP. Les techniques et technologies liées aux sources d’hydrogène qui pourraient être découvertes sont bien connues et ne nécessiteraient que peu d’adaptation pour passer à une exploitation industrielle.
Actuellement, N.Erghy mène son expertise essentiellement dans les domaines que lui impose l’industrie via les plans d’implémentation qui servent de base pour les appels à projets de l’Entreprise Conjointe en Piles à Combustible et en hydrogène. Ces domaines sont les suivants : techniques de production, stockage et distribution d’hydrogène, infrastructures de transport et de distribution, applications stationnaires, membranes et électrodes et premiers marchés (dans le cadre d’applications futures).
Au niveau du WARE, le Comice Piles à Combustible et Hydrogène, actuellement dirigé par Nathalie Job de l’ULg, ne propose pas d’expertise dans la géodétection de sources d’hydrogène naturel dans la mesure où les Comices ont été établis pour répondre aux différents groupes de travail mis en place au niveau européen et donc, pour ce comice particulier, pour répondre au programme de N.Erghy.
Le projet INNOPEM, qui a été sélectionné dans le cadre du programme mobilisateur ERable, est toujours en cours. Vu les informations reçues dans le cadre du Comité de suivi, les résultats actuellement obtenus semblent prometteurs, mais certaines barrières devront encore être levées afin d’obtenir le résultat escompté.
Il est important de noter que cette recherche ne marquera qu’une étape transitoire vers un système commercialement rentable. En effet, les résultats d’INNOPEM nécessiteront une validation industrielle et des améliorations avant de pouvoir être commercialisés à grande échelle. Néanmoins, les partenaires du projet restent très optimistes sur la suite de la recherche.