Evaluation du potentiel Hydrogène Naturel en Ile-de-France (IDF)
Objectif scientifique et technique. L’observation d’indices d’hydrogène naturel dans le bassin de Paris (Lefeuvre et al., 2024) pose la question de possibles accumulations d’hydrogène naturel dans le sous-sol de la région Île-de-France (IDF). Afin d’évaluer cette nouvelle ressource, le projet H2-IDF étudiera les sources potentielles de ce gaz, ses chemins de migration ainsi que ses modes d’accumulation.
Pour ce faire, les données existantes seront intégrées (forages, données géophysiques), ainsi que les données issues des projets géothermiques actuellement en cours de réalisation. Des acquisitions géochimiques et géophysiques légères seront également menées sur le terrain. Cette approche intégrée, multi-échelle et multi-physique, permettra d’identifier des sites potentiellement favorables à une exploration industrielle.
Caractère innovant. Aucune étude du système hydrogène dans le bassin de Paris n’a été réalisée à ce jour, si ce n’est l’étude réalisée par CVA en interne qui a fait l’objet de la publication citée ci-dessus (Lefeuvre et al., 2024), qui a permis d’identifier des indices d’H2 dans les vieux puits. Ce projet sera donc le premier à s’interroger sur l’origine de l’H2 naturel en IDF, ses chemins de migration et ses accumulations possibles. Il permettra également de développer des méthodes et outils adaptés aux spécificités de l’hydrogène naturel, pour pouvoir détecter les indices de surfaces avec plus de fiabilité que les outils que nous utilisons actuellement qui ne sont pas adaptés (développés pour d’autres applications).
Objectif technico-économique. En cas de succès du projet H2-IDF, en 2028, la première étape industrielle sera la soumission auprès de la DGEC d’un dossier de demande de Permis Exclusif de Recherche (PER). Le PER apportera un cadre réglementaire à la réalisation d’investigations du sous-sol (géophysique et forage) pour confirmer la ressource et la quantifier. Le projet H2-IDF se positionne en amont de cette demande de PER, c’est à dire qu’il doit apporter tous les éléments techniques et économiques pour encourager des investisseurs et opérateurs à s’engager dans un tel projet. Les objectifs techniques du projet sont donc de valider l’hypothèse d’un système hydrogène actif en IDF et identifier en particulier des structures géologiques favorables à l’accumulation d’hydrogène naturel. A partir de ces éléments techniques, des modélisation économiques pourront être réalisées. Un point important pour l’économie du projet concerne le coût du forage qui est directement corrélé à sa profondeur. Il faudra donc être capable au terme du projet H2-IDF d’estimer la profondeur des cibles supposées pour pouvoir estimer les dépenses d’investissement (CAPEX) du forage.
Objectif pour le territoire. La production d’hydrogène blanc en Ile-de-France (IDF) permettrait de décarboner le secteur de l’hydrogène en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Il s’agit d’une production peu énergivore et sans émission de carbone et sans utilisation de minéraux/métaux rares. La production naturelle de l’hydrogène ne consomme pas l’eau des aquifères d’eau potable. Il ne nécessite pas l’intervention de l’homme, ni en apport d’énergie, ni en apport d’eau. La production d’hydrogène blanc en IDF permettrait de préserver les ressources fossiles : dans l’état actuel de nos connaissances, l’hydrogène naturel est produit par flux constant. La production naturelle d’hydrogène blanc est permanente à l’échelle humaine. Il ne s’agit pas d’un stock fini.
Figure « Cuisine à hydrogène » : Génération : 1 Radiolyses, 2 Serpentinisation, 3 Deep-seated ; mécanismes de perte: 4 fuite/suintement, 5 Microbes, 6 réactions abiotique; Extraction : 7 piège 8, Direct 9, assisté. Source : Eric Hand, 2023, Science https://www.science.org/content/article/hidden-hydrogen-earth-may-hold-vast-stores-renewable-carbon-free-fuel
Référence :
Lefeuvre, N., Thomas, E., Truche, L., Donzé, F., Cros, T., Dupuy, J., Pinzon‐Rincon, L., Rigollet, C., 2024. Characterizing Natural Hydrogen Occurrences in the Paris Basin From Historical Drilling Records. Geochem Geophys Geosyst 25, e2024GC011501. https://doi.org/10.1029/2024GC011501
Porteurs : Christophe Rigollet (CVA) et Benjamin Brigaud (Université Paris-Saclay)
Source de financement : Région Ile-de-France et BPI France
Personnels impliqués à GEOPS
Gabriel Zacharias, Benjamin Brigaud, Emmanuel Léger, Philippe Sarda, Hermann Zeyen
Collaboration avec :
CVA : Christophe Rigollet, Keanu Loiseau
CVA est une société de service créée en région parisienne en 2006 qui emploie aujourd’hui 500 salariés (www.group-cva.com). Elle apporte à ses clients des solutions pour l’évaluation et l’exploitation des ressources souterraines (hydrogène naturel, géothermie, stockage géologique de l’énergie, stockage géologique du CO2…). CVA est implanté à Rueil Malmaison, Pau et Bayonne et à une centaine de clients répartis dans une quarantaine de pays, même si l’essentiel de son chiffre d’affaires est réalisé en France. CVA propose à ses clients toute la chaîne de compétences : acquisition de données géologique (campagne géochimique, forages…) et géophysique (magnétisme, gravimétrie, spectro-gamma, sismique…), traitement des données, data-management, interprétation, modélisation statique et dynamique pour l’évaluation et l’exploitation des ressources du sous-sol.
GEOLINKS SERVICES: Frederic Moinet, Jean-Charles Ferran, Thomas Kremer
GEOLINKS SERVICES est une start up dédiée aux solutions géophysiques pour l’exploration et l’exploitation des ressources du sous-sol (https://geolinks-services.com). Elle a été créée en 2021 et est basée à Massy (92). GEOLINKS révolutionne la surveillance du sous-sol à travers le développement d’une solution de surveillance géophysique souterraine innovante et rentable qui va bien au-delà des options existantes. Ce dispositif de sismique passive offre une utilisation sûre et durable du sous-sol aux industries minières et celles de l’hydrogène naturel ou du stockage sous-terrain des gaz et du CO2.