Le Trophée « Hydrogène Naturel » pour deux chercheurs du CNRS

Le Trophée Hydrogène Naturel pour Jacques Pironon (g., CNRS) et Philippe de Donato (d., CNRS). Au milieu, M. Aymeric (Solexperts). Foto: Pascal Houssais / H2Europe

(Ph. de Donato et J. Pironon, Directeurs de Recherche au CNRS – Laboratoire GeoRessources, Université de Lorraine/CNRS) – Une chance pour la décarbonisation, tel est la conclusion de la découverte d’un gisement d’hydrogène naturel ou natif en Lorraine, une découverte inattendue, mais qui n’est pas le fruit du hasard. A Paris, les deux chercheurs du CNRS ont été distingués par le « Trophée Hydrogène Naturel ». Voici ce que ce Prix leur inspire :

Cette découverte est avant tout l’exemple même d’un mariage réussi entre le monde scientifique (Université de Lorraine et CNRS) et le milieu industriel (Française de l’Energie – FDE, Solexperts). En effet, à l’origine, notre projet Regalor (REssource GAzière de LORraine), financé par l’Europe (FEDER), l’Etat (Pacte Lorraine) et la région Grand Est avec comme partenaire industriel la FDE, concernait une autre problématique : l’exploration et l’exploitation du gaz de charbon en Lorraine. Mais cet objectif allait être reconsidéré, car notre « chasse » au méthane (CH) allait tourner à l’hydrogène (H), c’est ce qui s’appelle la sérendipité.

Nous avons découvert de l’hydrogène natif par le fruit du hasard, mais aussi parce que nous avons développé des outils nouveaux qui nous ont permis de détecter sa présence dans le bassin carbonifère lorrain. C’est, ainsi qu’en collaboration avec la Société SOLEXPERTS, l’alliance public-privé a conduit à deux innovations technologiques majeures.

La première consiste en une sonde de monitoring miniaturisée appelé SysMoG™ pouvant être introduite dans des puits de diamètre de 6 cm et capable de mesurer en continu les gaz dissous dans les formations géologiques jusqu’à 1500m de profondeur. Cette sonde est protégée par une brevet Européen déposé en avril 2023. La deuxième est une sonde d’exploration, baptisée GH₂asBusters SysMoG™, conçue pour de la prospection rapide de gaz dans des forages ouverts avec un diamètre minimum de 6,5 cm. Elle est capable en moins de 2 jours, de statuer sur l’existence d’une ressource gazière en hydrogène. Grâce à la sonde SysMoG™, nous pouvons réaliser un profil en profondeur des gaz dissous présents dans le carbonifère lorrain sur le site de la commune de Folschviller (Moselle, Région Grand Est).

Ces mesures ont révélé l’existence d’hydrogène dont la concentration croit linéairement avec la profondeur pour atteindre 20% à -1250m de profondeur, le reste des gaz dissous étant principalement du méthane.

C’est une découverte qui a un fort impact puisqu’elle permet d’envisager une nouvelle source d’énergie primaire, propre, sans émission de CO₂, non fossile, dont l’utilisation à des fins énergétiques ne produit que de la vapeur d’eau. Elle se place en droite ligne des annonces du Président de la République à Toulouse en décembre 2023 concernant l’intensification des recherches sur l’hydrogène natif, notamment en Lorraine.

A l’échelle internationale nous assistons à la naissance d’une nouvelle filière énergétique. Nous sommes au tout début de la prospection et il faut que la France maintienne son leadership. L’intérêt de cette filière est d’être bien acceptée par la société parce qu’elle s’inscrit dans un avenir d’énergie décarbonée et parce que cette énergie pourrait être accessible, redynamiser certains territoires en créant de nouvelles activités industrielles.

Ces recherches positionnent clairement la France dans le peloton de tête, avec les États Unis et l’Australie, des pays engagés dans l’exploration de l’hydrogène naturel. Avec les Services de l’Etat, l’Europe, La Région Grand Est et des partenaires industriels, nous construisons la suite avec le programme Regalor II, qui devrait débuter en mai 2024 et qui sera centré sur l’hydrogène natif avec comme cibles : l’exploration, les mécanismes de formation, l’évaluation des ressources et l’exploitation. Ce projet repose sur une dynamique de recherche et d’innovation qui pourrait déboucher sur une filière « hydrogène natif » allant dans le sens d’une plus grande indépendance énergétique nationale et européenne, de nature à modifier nos impacts sur l’environnement et notre économie.