Hydrogène, la ruée vers l’or ?

Un gisement massif d’hydrogène dans la région Grand Est ouvre des perspectives nouvelles sur la production de cette source d’énergie qui pourrait être une des clés de notre transition

60 nuances d’hydrogène (ou presque)

L’hydrogène est classé en différentes couleurs selon sa provenance (bien qu’il soit en réalité incolore). Si cette substance est la plus présente dans l’univers, elle est en l’état peu présente de manière autonome sur notre planète. On le retrouve plus souvent associé pour former des molécules comme dans le redouté monoxyde de d’hydrogène.

Pour actualiser un ancien billet, et en attendant une probable évolution de cette classification, faisons la liste :

Couleurs Description
Noir Produit à partir de charbon, libère beaucoup de CO2.
Marron Variante de l’hydrogène noir, produit à partir de lignite, libère beaucoup de CO2.
Gris Produit à partir de combustibles fossiles, émet du CO2.
Turquoise Produit par pyrolyse du méthane, sépare le carbone solide.
Bleu Produit comme l’hydrogène gris mais avec capture du CO2.
Vert Produit par électrolyse de l’eau avec de l’électricité renouvelable.
Jaune Produit par électrolyse de l’eau avec de l’électricité nucléaire.
Rose Variante de l’hydrogène jaune
Violet Variante de l’hydrogène jaune
Rouge Variante de l’hydrogène jaune
Blanc Hydrogène naturel présent dans le sous-sol, exploité directement sans transformation énergétique.

A ce jour, la majorité de l’hydrogène est issu d’énergies fossiles (noir, marron, gris, bleu), mais ces dernières années ce sont les solutions à base d’électrolyse qui ont connu une croissance en produisant à la fois de l’hydrogène et de l’eau grâce à notre fameux monoxyde de d’hydrogène, toujours lui (oui, pour ceux qui n’ont pas suivi le lien, on parle donc bien de l’eau — H2O). L’impact environnemental de cette production (en excluant les à-côtés comme le transport) dépendra alors de la source d’énergie plus que de la matière dont il est extrait.

Encore aujourd’hui l’hydrogène blanc produit reste très faible, nous l’évoquions dans notre précédent billet 70 à 95% selon les sources est issu d’hydrogène issu d’énergies fossiles, le reste issu de l’électrolyse de l’eau et la part d’hydrogène blanc reste théorique … pour l’instant.

Un gisement d’hydrogène blanc en France

La récente découverte d’un gisement d’hydrogène naturel dans la région de Folschviller, en Lorraine, pourrait changer la donner.

La Française d’Énergie (FDE), en collaboration avec l’Université de Lorraine et le CNRS, ont peut-être bien mis la main sur un gisement phénoménal. En France, on n’avait « pas de pétrole mais des idées », désormais on aura aussi de l’hydrogène.

Il s’agirait d’un gisement d’hydrogène blanc, localisé à des profondeurs allant jusqu’à 3 000 mètres. Des estimations suggèrent que le gisement pourrait contenir jusqu’à 250 millions de tonnes d’hydrogène blanc, mais nombre d’annonces plus prudentes évoquent 46 millions. Quoi qu’il en soit, il s’agirait du plus grand gisement terrestre connu au monde. En guise de comparaison, la production annuelle d’hydrogène est estimée dans le monde à 70 millions de tonnes. En France, la production annuelle est estimée à 0,9 million de tonnes par an.

L’hydrogène blanc est une source d’énergie primaire et ne requiert pas d’énergie additionnelle pour sa conversion (mais attention, l’extraction elle a nécessairement un coût et impact … comme toute activité humaine du reste).

L’impact de cette découverte pourrait être considérable pour la région du Grand Est et au-delà, et pourrait positionner la France en exportateur et satisfaire une grande partie des besoins nationaux.

L’exploitation de ce gisement s’inscrit dans un contexte plus large de recherche et de développement autour de l’hydrogène. Cependant, l’exploitation de ce gisement présente des défis technologiques, notamment le développement de technologies capables d’isoler l’hydrogène des autres gaz à de telles profondeurs avant de l’extraire. La réaction entre le carbonate ferreux, abondant dans le sous-sol lorrain, et les molécules d’eau est suspectée d’être à l’origine de la production de cet hydrogène blanc, ce qui, si confirmé, renforcerait l’intérêt pour cette ressource en tant qu’hydrogène potentiellement renouvelable.

Objectif lune

Il n’aura pas échappé non plus aux lecteurs qu’il existe un certain regain d’intérêt depuis quelques années pour l’exploration de l’espace et notre satellite.

Au-delà de la question des démonstrations de force d’industriels ou d’états (celui qui aura la plus grosse fusée, celui qui aura la première station sur la lune — on vous recommande d’ailleurs au passage l’excellente série For all mankind), l’enjeu est bien entendu aussi la course aux ressources.

Des traces d’hydrogène sur la Lune ont ainsi été trouvées, principalement sous forme de glace d’eau, dans les cratères perpétuellement ombragés aux pôles lunaires. Ces dépôts de glace d’eau pourraient être dissociés pour produire de l’hydrogène, qui pourrait potentiellement être utilisé comme carburant pour les fusées ou pour soutenir des systèmes de vie humaine dans des habitats lunaires futurs, ou encore pour nos autres besoins.

La présence d’hydrogène sous forme de glace d’eau a été confirmée par plusieurs missions et observations, notamment par les instruments à bord du Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA et par la mission LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite), qui a détecté de l’eau lorsqu’elle a impacté un cratère près du pôle sud de la Lune en 2009. La mission LunaH-Map de la NASA a contribué à cette recherche en démontrant la capacité de son spectromètre à neutrons à détecter de l’eau et de la glace à la surface lunaire. Cette mission visait à cartographier les dépôts de glace au pôle Sud lunaire, offrant des insights précieux sur l’hydrogène et potentiellement sur les ressources en eau de la Lune​​.

En outre, l’hydrogène est également présent dans le régolithe lunaire (la couche superficielle de débris et de poussière) sous forme d’atomes liés à des minéraux et comme produit de l’interaction du vent solaire avec le sol lunaire. Reste à déterminer comment l’exploiter.

L’Applied Physics Laboratory de l’Université Johns Hopkins a assemblé la première carte mondiale des abondances d’hydrogène sur la surface lunaire, confirmant le rôle que l’eau a joué dans la formation de la Lune. Cette recherche fournit une vue d’ensemble des quantités d’hydrogène présentes, offrant ainsi une base pour la compréhension des ressources en eau de la Lune et de leur exploitation potentielle pour l’exploration spatiale future​​​​.

Il n’est donc pas étonnant que la recherche et l’exploitation de l’hydrogène lunaire soient des sujets d’intérêt actif pour plusieurs agences spatiales et entreprises privées, envisageant l’utilisation de l’eau lunaire et de l’hydrogène comme ressources clés pour la future exploration et colonisation spatiale.

Quelle était l’actualité la plus importante ce lundi entre le rapport du GIEC et le 49-3 selon ChatGPT ?

En France, l’actualité marquante de lundi 20 mars 2023 était bien évidemment — quantitativement — la réforme des retraites et le rallongement du temps de travail. Pourtant d’autres actualités majeures sont sorties sur cette période comme la libération du journaliste Olivier Dubois — sans doute l’évènement le plus important pour lui — et le rapport du GIEC.

Evidemment chacun hiérarchise selon ses propres priorités et il ne s’agit absolument ici de prendre position pour ou contre la réforme des retraites ni sur l’usage du 49-3.

En revanche, l’auteur de ces lignes s’était pris de passion pour essayer de comprendre ChatGPT, nous avons voulu voir comment une IA organiserait ces 2 évènements : rapport du GIEC et réforme des retraites.

Voici en substance ce que cela donne (pour être précis nous avons utilisé la distribution GPT-4, la plus récente, accessible avec une souscription) :

DEMANDE : Entre 2 actualités le même jour : 
– des conflits autour d’une réforme sur les retraites adoptée difficilement qui conduira les français à travailler deux années de plus avant de prendre leur retraite 
– la présentation du rapport du GIEC sur le climat proposant des actions pour lutter contre le changement climatique 
Priorise ces 3 événements entre le plus important et le moins important selon toi

REPONSE : En tant qu’IA, je n’ai pas de préférences ou d’opinions personnelles, mais je peux vous aider à hiérarchiser ces événements en fonction de leur impact global et de leur pertinence pour un public large. Voici un classement possible, en gardant à l’esprit que l’importance de chaque événement peut varier selon les perspectives individuelles :

  1. La présentation du rapport du GIEC sur le climat proposant des actions pour lutter contre le changement climatique : Cette actualité a un impact global et à long terme, car elle concerne la survie de notre planète et l’avenir des générations futures. Les recommandations du GIEC peuvent influencer les politiques et les actions des gouvernements, des entreprises et des individus à travers le monde.
  2. Des conflits autour d’une réforme sur les retraites adoptée difficilement qui conduira les français à travailler deux années de plus avant de prendre leur retraite : Cet événement concerne directement la vie des citoyens français et peut avoir des répercussions sociales, économiques et politiques importantes. Toutefois, son impact est davantage limité à un pays en particulier, la France.

Encore une fois, il est important de souligner que l’importance de ces événements peut varier selon les perspectives individuelles et les priorités de chacun.

Ce billet ne fait pas avancer le débat. Mais outre le fait que ce billet fait office de bande-annonce de prochains billets, cette brève expérience est instructive sur plusieurs points :

Bien entendu les réponses des IA dépendent grandement de la question. Les biais de l’auteur peuvent influencer les réponses. C’est un classique bien connu et la personne qui ose affirmer être objective ne l’est rarement pas (sans en avoir toujours conscience)

  • Bien entendu également on ne peux exclure qu’une IA a des biais également de part sa programmation, mais supposons néanmoins que ça restera la force d’une IA : elle a sans doute moins de biais que nous autres humains : en tant que Français de 46 ans (ok boomer)
  • bien entendu l’actualité de lundi, pour moi, était la réforme des retraites. En tant qu’humain, père de deux enfants qui s’inquiète pour leur avenir, la vraie actualité de ce lundi aurait du être pourtant, pour moi, la sortie du rapport du GIEC a n’en pas douter.

Il n’y a pas que le CO2 qui contribue au réchauffement climatique (ou la difficulté et les dangers de raisonner avec des oeillères).

Nous serons feignants (les mauvaises langues diront que l’absence même de billets depuis quelque temps relève d’une flemme crasse sans égal) et nous contenterons de nous appuyer sur deux sources qui montrent bien les difficultés consistant à raisonner de manière trop ciblée. Au contraire comme le révèlent les articles qui suivent, il est important d’essayer d’appréhender toutes les interactions et un champ large de données pour essayer de modéliser les effets de telle ou telle substance sur le réchauffement de la planète.

La place de la vapeur d’eau dans le réchauffement climatique, tout est question de point de vue.

Le journal en ligne « The conversation », permet souvent de disposer de travaux pointus mais accessiles (la vulgarisation au sens nombre du terme), en s’appuyant sur des rédacteurs qui ont une réelle connaissance des sujets qu’ils abordent faisant part de leurs recherches. Un article récent a attiré notre attention : « Oui, la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre et a un impact sur le réchauffement climatique »

A tire personnel j’ignorais que la vapeur d’eau avait un impact sur le réchauffement climatique et du coup découvert qu’il est erroné de considérer que les centrales nucléaires n’ont pas d’impact sur ce dernier (même si elle reste négligeable sur les activités dans l’ensemble produisant de la vapeur d’eau. Rappelons aussi que toute activité humaine a un impact environnemental direct ou indirect  — y compris la fabrication des éoliennes ou cellules photovoltaïque ou même d’un vélo).

Ce qui est intéressant c’est que cet article rappelle que si la vapeur d’eau a un impact, les quantités produites sur terre par nos activités sont toutefois négligeables en terme d’impacts comparativement a d’autres activités et a faible altitude. En revanche à haute altitude il en est tout autre et c’est le cas de la vapeur d’eau générée par le traffic aérien entre autres. Mais surtout la vapeur d’eau y compris à basse altitude peut avoir un effet amplificateur en cas de réchauffement global.

Cet article montre bien les limites alors d’un raisonnement trop « en silo ». Prendre isolément certains paramètres peut conduire à des mauvaises analyses : il est important d’essayer d’appréhender les interactions de plusieurs facteurs entre eux pour mieux les comprendre. C’est là aussi toute la difficulté de la modélisation du changement climatique : comment réussir a embrasser toutes les données.

Incidemment, après la lecture de cet article, vous ne regarderez probablement plus la vapeur sortir de votre bouilloire ou de votre casserole de la même manière …

Raisonner en équivalent CO2 plutôt ?

Jamais loin de l’actualité du moment, mais toujours avec assez de recul (grâce en partie à son rythme de publication) pour ne pas tomber dans les travers de l’actualité sensationnaliste instantanée, l’excellent journal « le 1 » a consacré son dernier numéro aux questions climatiques en essayant d’identifier les responsabilités (la part des réelle des pays du nord et occidentaux dans les gaz a effets de serre, les questions de responsabilités et les contentieux en cours, la question de la délocalisation de nos industries, etc.).

Comme toujours avec le 1 on n’est pas dans la culpabilité ni dans une forme de militantisme : en choisissant d’aborder les sujets par plusieurs angles permettant d’avoir des points / contre-points le journal s’assure d’un équilibre toujours appréciable qui aide à réfléchir.

On y trouve notamment un article intéressant mettant en avant les limites de la compensation carbone d’une part et le fait qu’il faudrait raisonner également en prenant en compte non seulement le CO2 mais d’autres activités humaines et rejets et plus raisonner finalement en équivalent CO2. pour prendre en compte là aussi l’ensemble des incidences et ne pas se focaliser sur un seul marqueur.

De même il est rappelé que si l’on raisonne par pays a l’évidence la Chine est un gros producteur de gaz a effets de serre mais que si on raisonne à l’habitant les données se relativisent et des pays comme le Qatar (qui l’eut cru après la coupe du monde !) ou la Nouvelle-Zélande (ce qui semblait moins évident) montent en flèche dans le palmarès !

NB : l’accès à l’article est probablement réservé aux abonnés.

Bertrand Piccard : un réaliste au service de la cause environnementale

Vous connaissez sans doute — peut-être sans le savoir — Bertrand Piccard (site officiel). Il est entre autre le concepteur du projet Solar Impulse, cet avion solaire avec lequel il a fait le tour du monde. Il revient aujourd’hui via sa fondation pour apporter des solutions concrètes, opérationnelles fasse aux défis du changement climatique et plus largement de la planète.

Loin d’être dogmatique, Bertrand Piccard part du principe que notre humanité a besoin désormais de propositions simples, opérationnelles, concrètes, en un mot : réalistes. Au final trop souvent on se focalise sur les problèmes mais à ne parler que de ces derniers — alors qu’ils sont bien connus — on cultive l’inertie :

[…] les mises en garde habituelles sur les changements climatiques n’aboutissent pas à grand-chose. Il s’agit d’une rengaine qu’on entend depuis des décennies. A force de répéter la liste des problèmes colossaux à l’échelle mondiale, sans mentionner les solutions, on aboutit à la paralysie. On déprime les gens, qui se disent que cela ne sert plus à rien de tenter quoi que ce soit à leur niveau, tant la catastrophe est globale et inévitable.

Le but du livre de Bertrand Piccard est d’apporter des solutions, en prenant en compte la réalité de la situation mais aussi de comment fonctionne l’homme pour « Sortir du dilemme actuel entre décroissance menant au chaos social et consumérisme effréné conduisant au désastre écologique« 

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Encore des avancées vers la fusion nucléaire

C’est peu dire que la voie du nucléaire comme solution d’avenir fait l’objet de débats intenses. Solution d’avenir pour certains, solution de transition pour d’autres ou à fuir pour un dernier camp. Indépendamment de ce débat sensible force est de constater que ces derniers temps le nucléaire est revenu dans les débats sur l’avenir énergétique de la planète.

Le retour du nucléaire au coeur des débats sur notre avenir

Dans les précédentes décennies on n’osait guère plus aborder la question du Nucléaire. Une publicité comme celles d’EDF prônant le nucléaire dans les années 80-90 (qui se souvient de cette publicité sur la perceuse nucléaire ? ). Mais la réalité de la situation climatique de notre planète a réintroduit cette énergie dans les débats.

Les tensions autour du nucléaire sont bien entendu liées aux catastrophes marquantes connues dans cette industrie et à l’assimilation qu’on fait parfois avec le nucléaire militaire, etc. Il ne faut pas nier non plus les difficultés à gérer le démantèlement des centrales … qui conduisent aussi à s’interroger sur les problèmes qui seront à surmonter demain en fin de vie des centrales.

Mais il serait tout aussi erroné d’occulter les dangers des productions d’énergie actuelles au charbon et matières fossiles qui se sont révélées, sur la durée, bien dangereuses pour l’humanité (pollution de l’air, effets du bouleversement climatique, etc.).

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Pour capter le CO2 êtes vous plutôt « roots » ou « techno » ?

On ne vous apprendra rien chers lecteurs, l’enjeu du siècle est — entre autres — de réussir à agir sur nos émissions de CO2. Pour ce faire plusieurs pistes comme nous l’avons déjà évoqué (ici, ou encore ici pour ne citer que quelques billets de ce site).

Camp des « roots » : les arbres et plantes

Un piège a carbone sont on parle souvent — et pour cause il est connu depuis bien des siècles — consiste évidemment à s’appuyer sur les capacités d’absorption des arbres et comme le rappelait sur ce point l’Europe n’est pas en reste. Ainsi cette année les Etats européens se sont engagés à planter 3 milliards d’arbres de plus à l’horizon 2030 pour permettre une réduction de 55% de ses gaz à effet de serre (en prenant comme référentiel l’année 1990. Rappelons au passage que la France par exemple a beaucoup plus d’arbres qu’a la fin du XVIIIème siècle).

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Brève : replanter des arbres, est-ce la solution ?

Entre le travail, un petit passage par la case Covid19 et d’autres joyeusetés nous n’avons pu actualiser correctement le site et en sommes désolés. Ce n’est pas l’envie qui manque pourtant, ni les bonnes (ou parfois moins bonnes) nouvelles à partager concernant la planète et les technologie.

En attendant un retour à la normale, nous voulions partager avec vous une vidéo de l’excellent site dont nous avons déjà souvent parlé : futura-sciences qui fait le point sur la stratégie de reforestation. Selon le GIEC il faudrait planter pour maîtriser les rejets de CO2 planter l’équivalent de la surface des Etats-Unis.

Mais comme le relève Futura, tout dépend aussi des espèces et du suivi fait sur les plantations. Et bien, entendu il faut voir la stratégie dans sa globalité : un premier enjeu est déjà de réduire l’impact de nos consommations sur la déforestation (ça ne sert à rien de planter si à côté on supprime des forêts pour faire par exemple de l’huile de palme …). Rappelons au passage que nos besoins occidentaux sont à l’origine de déforestations de l’autre côté du globe comme a pu le rappeler la WWF.

Un autre enjeu consistera aussi à soutenir par les plantations la biodiversité.

Bien entendu, la stratégie passe aussi par toutes formes de pièges à carbone comme nous avons déjà pu l’évoquer et rappelons que l’on peut aussi agir sur notre continent, par exemple en travaillant avec des organismes comme ecotree qui œuvrent pour la reforestation en France avec une diversité des essences.

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