Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Souvent évoqué pour notre transition énergétique, l’hydrogène est aujourd’hui un produit manufacturé à partir d’autres sources d’énergie. Or, on a découvert plus récemment que le gaz hydrogène existe sur Terre, dans des quantités importantes, et qu’il s’agit d’une ressource renouvelable. Son coût est inférieur à celui de tous ses homologues manufacturés, fabriqués à partir d’énergies carbonées (hydrogène gris), à partir d’électricité renouvelable (hydrogène vert) ou de tout autre source d’énergie primaire. Ce texte fait le point sur sa connaissance géologique et sur les outils d’exploration aujourd’hui utilisés. Quelques exemples de gisements en cours de valorisation sont présentés, avant de conclure sur les perspectives futures de cette nouvelle matière première, et sur son intérêt environnemental.
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Alain Prinzhofer : Directeur scientifique - GEO4U, Rio de Janeiro, Brésil
INTRODUCTION
Face au besoin de trouver des solutions pour notre futur énergétique, de nombreux travaux et propositions visent à remplacer à terme les énergies fossiles carbonées, qui nous ont permis le développement tant démographique que technologique de ces deux derniers siècles. Les énergies renouvelables comme l’énergie photovoltaïque et l’énergie solaire sont des sources d’énergie primaires connues de longue date, mais qui sont utilisées aujourd’hui avec des technologies modernes nécessitant des matières premières souvent rares. La géothermie et l’énergie hydroélectrique ne peuvent être développées que dans des contextes géologiques ou géomorphologiques particuliers, et ne peuvent être généralisées à l’ensemble de la planète. L’hydrogène, utilisé aujourd’hui essentiellement comme produit manufacturé par l’homme, et pour des applications principalement chimiques, est souvent présenté comme un vecteur d’énergie, mais cette perspective nécessite toujours une énergie primaire afin de fabriquer ce gaz hydrogène, avec un rendement toujours très inférieur à 100 %. Ces projets ne résolvent donc pas notre nécessité de trouver d’autres sources d’énergies plus vertueuses que celles utilisées aujourd’hui, même si la combustion de l’hydrogène ne produit que de l’eau, et bien sûr pas de CO2. Cependant, l’hydrogène naturel, mis à notre disposition grâce à l’activité géologique de notre planète, s’avère abondant et réparti sur tous les continents. Il s’agit cette fois d’une vraie source d’énergie primaire, dont l’étude très récente ne permet pas encore de mesurer l’importance quantitative dans notre futur énergétique. Nous faisons le point sur l’état des connaissances concernant cette ressource naturelle nouvellement découverte par l’humanité, en concluant par les perspectives envisageables si la science s’empare suffisamment efficacement de ce nouveau sujet.
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Le futur marché de l’hydrogène naturel dans le marché de l’hydrogène en général et dans celui de l’énergie7. Glossaire
Archéen
Période géologique s’étendant de 4 031 millions d’années à 2 500 millions d’années.
BIF
Formations ferrifères rubanées, aussi appelées formations de fer rubanées, gisements de fer rubané, BIF (pour l’anglais Banded Iron Formations) ou itabirites. Ce sont des roches sédimentaires très riches en fer (au moins 15 %). Elles représentent 90 % du minerai de fer exploité dans le monde.
Chromatographie
Technique de séparation des substances chimiques (mélange homogène liquide ou gazeux) qui repose sur des différences de comportement entre une phase mobile courante et une phase stationnaire (ou phase fixe).
Craton, cratonique
Aire continentale correspondant à une zone anciennement consolidée de la lithosphère.
Dolérite
Roche magmatique dense, dure et massive, finement grenue, correspondant à un magma basaltique qui s’est solidifié lentement.
Fumeur blanc
Source hydrothermale sous-marine qui rejette des fluides laiteux.
Fumeur noir
Sorte de volcan sous-marin qui crache de l’eau très chaude, chargée de substances qui la rendent noire : vu sous l’eau, il donne l’impression de cracher une sorte de fumée noire, d’où son nom.
Gravimétrie
Mesure de l’intensité de la pesanteur. Elle nous renseigne sur la répartition des masses dans les couches profondes de la Terre.
Lithosphère
Couche externe du globe terrestre, épaisse de 100 à 200 km, rigide, constituée par la croûte et une partie du manteau supérieur, et limitée en profondeur par l’asthénosphère.
Magnétite
Minerai noir, oxyde naturel de fer (Fe3O4), magnétique.
Manteau
Le manteau terrestre s’étend de la discontinuité de Mohorovicic (ou moho), à une profondeur moyenne de 5 à 10 km sous les océans et de 35 km sous les continents, jusqu’à la discontinuité de Gutenberg, à 2 900 km de profondeur correspondant au début du noyau.
Métagenèse
La métagenèse se situe entre la catagenèse et le métamorphisme des roches sédimentaires et se caractérise par la génération de gaz secs.
Néoprotérozoïque
Période géologique faisant partie du Protérozoïque s’étendant...
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - ABRAJANO (T.A.), STURCHIO (N.C.), KENNEDY (B.M.), LYON (G.L.), -MUEHLENBACHS (K.), BOHLKE (J.K.) - Geochemistry of reduced gas related to serpentinization of the Zambales ophiolite, Philippines. - Appl. Geochem., 5(5-6), p. 625-630 (1990). https://doi.org/10.1016/0883-2927(90)90060-I
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(3) - ANGINO (E.E.), COVENEY (R.M.J.), GOEBEL (E.D.), ZELLER (E.J.), DRESCHHOFF (G.A.M.) - Hydrogen and nitrogen—Origin, distribution, and abundance, a followup. - Oil Gas J., 82(49), p. 142-146 (1984).
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(4) - ANGINO (E.E.), ZELLER (E.J.), DRESCHHOFF (G.A.M.), GOEBEL (E.D.), COVENEY (R.M.J.) - Spatial distribution of hydrogen in soil gas in central Kansas, USA. - In Geochemistry of Gaseous Elements and Compounds, edited by E.M. DURRANCE et al., pp. 485-493, Theophrastus Publ., Athens, Greece (1990).
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(5) - ARROUVEL (C.), PRINZHOFER...
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