Après 150 ans d’exploitation du charbon, le sous-sol du bassin minier lorrain renferme encore des secrets ! La découverte d’un gisement colossal d’hydrogène blanc pourrait bien changer la donne et relancer l’industrie dans ce territoire durement touché par la fermeture des mines et des hauts-fourneaux.
En 2023, deux chercheurs du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), Philippe De Donato et Jacques Pironon avaient pour mission de quantifier le méthane présent dans le sous-sol lorrain.
Leur projet de recherche, baptisé Regalor, leur a permis de faire une grande découverte par hasard.
Avec une sonde, descendue jusqu’à plus de 1.000 mètres de profondeur dans le sous-sol de Folschviller (Moselle), les chercheurs ont découvert le méthane qu’ils devaient quantifier, mais également d’importantes quantités d’hydrogène blanc, un gaz qui se forme naturellement dans les sous-sols.
Et deuxième surprise, les concentrations d’hydrogène blanc augmentent avec la profondeur. On trouve ainsi 20% d’hydrogène blanc à 1.200 mètres et l’on espère trouver des concentrations de l’ordre de 76% à 4.000 mètres de profondeur.
Si les concentrations de cet hydrogène natif sont identiques dans tout le bassin houiller lorrain, la découverte représenterait “34 millions de tonnes” de cette ressource générée naturellement par la Terre, soit potentiellement “la plus grande réserve mondiale”, se réjouit Jacques Pironon.
Ces premières estimations seront toutefois “à affiner avec d’autres forages, mais d’après plusieurs modélisations, la teneur en hydrogène pourrait atteindre 76% à 4.000 mètres de profondeur” ajoute Philippe De Donato.
Les chercheurs et leurs partenaires, parmi lesquels La Française de l’Energie, ont donc décidé de lancer le projet Regalor II. Un forage allant jusqu’à 4.000 mètres de profondeur à Pontpierre en Moselle. Ce forage devra permettre de confirmer plusieurs choses :
Car les volumes espérés sont gigantesques. Le sous-sol lorrain, par sa taille exceptionnelle (16.000 km2 sur 3 km d’épaisseur), pourrait bien contenir le plus grand gisement d’hydrogène dissous au monde.
Car, c’est la particularité de ce gisement, il ne s’agit pas d’une poche de gaz, mais l’hydrogène est dissous dans un aquifère profond, en clair dans l’eau que l’on trouve sous les veines de charbon. Et il se forme en permanence dans le sous-sol.
Les chercheurs pensent en effet que le précieux gaz est produit en continu via une véritable usine à hydrogène cachée sous nos pieds qu’ils ont baptisée “the kitchen”. C’est donc bien une énergie renouvelable.
L’hydrogène naturel suscite un intérêt grandissant pour la décarbonation de l’industrie et des transports. Il a l’immense avantage de ne pas émettre de gaz à effet de serre lorsqu’il est utilisé. Il dégage simplement un peu de vapeur d’eau.
Il peut notamment être utilisé dans des véhicules électriques équipés de “piles à combustible”, trains, bus et voitures. Mais si cette énergie n’a pas encore remplacée le pétrole, c’est qu’elle n’est pas encore assez rentable.
Car il existe plusieurs catégories d’hydrogène : le gris est produit à partir de combustibles fossiles (charbon, gaz naturel...), émettant du CO2. Il est donc assez peu vertueux. L’hydrogène vert est plus écologique, il est obtenu par électrolyse de l’eau avec de l’électricité d’origine renouvelable (solaire ou éolienne).
Mais ces solutions dites “propres” pour produire de l’hydrogène ne sont pas encore compétitives. Et c’est là que l’hydrogène blanc pourrait bien représenter une découverte majeure.
“L’hydrogène blanc qu’on trouve en Lorraine est une énergie primaire, c’est-à-dire que la nature l’a fabriquée pour nous” s’enthousiasme Philippe De Donato. De quoi nourrir l’espoir d’une véritable révolution énergétique.
Avoir de telles quantités d’énergie disponible sous nos pieds pourrait enclencher une réindustrialisation de la Lorraine. “Les clients potentiels de cet hydrogène sont les industries lourdes (sidérurgie, cimenterie, verrerie qui disposeraient d’une énergie bon marché pour poursuivre leurs activités tout en réduisant leur empreinte carbone” explique Yann Fouant, responsable des relations publiques de la Française de l’Énergie.
Le secteur des transports constitue un autre débouché possible. Enfin, les collectivités pourraient y recourir pour des usages tels que la production d’électricité ou l’alimentation de réseaux de chaleur urbains.
Mais pour l’heure, le forage de Pontpierre reste un projet strictement scientifique. La Française de l’Énergie a déposé une demande d’octroi de permis exclusif de recherches de mines dit “Permis des Trois-Évêchés” pour l’exploration de l’hydrogène naturel dans le bassin minier lorrain. Mais ce permis d’exploitation ne sera accordé que si l’entreprise justifie d’une certaine quantité d’hydrogène présente dans le sous-sol.
Le président de la République Emmanuel Macron avait annoncé en 2023 le lancement de “missions d’exploration” de réservoirs d’hydrogène naturel sur tout le territoire, promettant “des financements massifs” dans le domaine.
“On ne peut pas laisser dormir cette ressource”, avait-t-il lancé. “On y va à fond sur les électrolyseurs, mais maintenant on y va deux fois plus vite sur l’hydrogène naturel.” Mais dans le mille-feuille administratif français, les projets peinent à avancer. Mais les acteurs du projet restent convaincus que cette ressource est très prometteuse.
Regalor II devra permettre de déterminer de quelles façons pourra être exploité cet hydrogène. Il faudra développer des techniques d’extraction de l’hydrogène adaptées pour ne remonter que l’hydrogène. En clair, “on récupère les bulles de champagne, mais on laisse le liquide et la bouteille dans le sous-sol. On ne peut pas faire moins traumatique pour l’environnement que ce type d’extraction” explique Philippe de Donato.
Après 150 ans d’exploitation du charbon, le bassin minier lorrain pourrait bien connaître une nouvelle ruée vers une énergie beaucoup plus propre: l’or blanc.
