Est-ce que l’hydrogène naturel est la solution?

Joël Houle: On a beaucoup parlé d’hydrogène dernièrement. De grandes entreprises du secteur de l’énergie investissent dans les infrastructures un peu partout dans le monde; l’industrie automobile développe des moteurs à hydrogène; des pays préparent leurs stratégies sur l’hydrogène. Des médias comparent même la recherche d’hydrogène naturel à la ruée vers l’or du 19e siècle.

Mais pourquoi maintenant? Jamais on ne s’y est autant intéressé. Précisons qu’on parle ici de l’hydrogène naturel. Pourrait-il apporter une solution à la crise climatique? La solution écologique qui change la donne? Celle que tout le monde appelle de ses vœux? Ou pas?

Pour répondre à ces questions, entre autres, nous avons fait appel à l’un de nos spécialistes de l’hydrogène. Restez à l’écoute pour ne pas rater cette conversation.

Bienvenue à ce nouvel épisode de La science simplifiée – le balado qui vous parle de l’excellent travail scientifique que font nos experts à Ressources naturelles Canada. Je m’appelle Joël Houle.

Nous avons pour vous une émission vraiment intéressante. Nous parlerons aujourd’hui de l’hydrogène naturel. Et, pour être bien franc avec vous, c’est un sujet qui ne m’est pas du tout familier. C’est la raison de mon enthousiasme à recevoir un expert qui pourra éclairer nos lanternes. Question de savoir pourquoi on s’intéresse autant à l’hydrogène naturel…

Sans plus tarder, voici notre invité!

Joël Houle: Nous avons avec nous Makram Hedhli, chercheur scientifique postdoctoral situé à Calgary. Makram, ça va bien?

Makram Hedhli: Oui, ça va bien, et vous?

Joël Houle: Oui, très bien. Est-ce que tu peux commencer par nous parler un peu de toi?

Makram Hedhli: D’abord, merci pour l’invitation. Comme vous l’avez mentionné, mon nom est Makram Hedhli. Je suis chercheur à la Commission géologique ici à Calgary. Nous sommes une division de recherche attachée au ministère des Ressources naturelles du Canada. Dans mon rôle de chercheur, je travaille sur plusieurs projets, donc en géothermie, séquestration de carbone et hydrogène. Tout ça s’insère dans le cadre du programme de géo-énergie qui est basé ici à Calgary et qui vise à aider le Canada à atteindre la carboneutralité d’ici 2050.

Sur le plan personnel et professionnel, je suis géologue de formation. Mon intérêt pour la géologie a commencé à un très jeune âge, en Tunisie, où j’ai grandi à la jonction de l’Atlas et de la mer Méditerranée. J’aimais les roches, les fossiles, les couches sédimentaires. Quand j’ai déménagé dans mon pays adoptif, le Canada, il y a à peu près 25 ans, un quart de siècle, j‘ai étudié les sciences et plus précisément géologie à Montréal en Bac-maîtrise, avant de redéménager à Calgary, en Alberta, depuis une décennie.

Là, j’ai fait mon doctorat en géologie sédimentaire et je me suis attardé à étudier les bassins sédimentaires de l’Ouest canadien et de l’Ouest américain afin de comprendre l’architecture de ces bassins stratigraphiques.

C’est un exercice très important, parce que ça nous permet de comprendre les processus d’interaction entre les mouvements de croûte terrestre, l’océanographie et le climat, qui non seulement nous permettent de comprendre comment la Terre fonctionne, mais aussi de localiser les gisements d’intérêt. Il y a 100 ans, c’était le pétrole. Aujourd’hui, c’est l’hydrogène. Demain, ça sera autre chose. Voilà, j’espère que j’ai fait le tour de la question et que ce n’était pas long.

Joël Houle: Tu as voyagé beaucoup et tu as vu beaucoup, c’est super intéressant. Aujourd’hui, on est ici pour parler d’hydrogène naturel. C’est quoi l’hydrogène naturel? En quoi c’est différent des autres types d’hydrogène?

Makram Hedhli: Je vais commencer d’abord par faire une digression. Je vais sortir un peu de la question pour y revenir. D’abord, il faut savoir que l’hydrogène est très présent dans notre économie. L’hydrogène est là, on l’utilise dans les processus industriels, il est dans la pétrochimie, l’élevage bovin, les laboratoires industriels, médicaux et commerciaux. On l’utilise comme gaz inerte pour transporter les molécules qu’on veut doser.

On l’emploie massivement, il fait partie de notre économie. Par contre, cet hydrogène qu’on utilise, c’est un hydrogène produit, il est synthétique. Ça veut dire que nous, on va séparer l’hydrogène d’autres molécules dans les hydrocarbures ou par électrolyse dans l’eau. L’eau, c’est de l’hydrogène et de l’oxygène, bien évidemment. C’est un processus qui nécessite de l’énergie, c’est énergivore. Il faut qu’on mette de l’énergie pour produire l’hydrogène.

Là, on a créé ce code de couleur qui justement nous donne une idée sur le processus employé pour produire l’hydrogène. Par exemple, l’hydrogène gris, c’est l’hydrogène qu’on produit en utilisant une énergie émettrice d’émissions polluantes, comme le méthane ou le CO₂.

L’hydrogène bleu, c’est l’hydrogène qu’on produit, mais maintenant, on va utiliser un processus industriel qui est jumelé à une stratégie de mitigation. Ça veut dire, on va contrôler les émissions, le CO₂ ou le méthane, et cetera. On va stocker le CO₂. On va le traiter, pour que le produit final sorte sans sous-produit polluant. On l’appelle l’hydrogène bleu.

Finalement, aujourd’hui, le hype qui est in, c’est l’hydrogène vert. Ça, c’est l’hydrogène qu’on produit avec un processus qui utilise l’énergie aussi, mais c’est de l’énergie propre. Par exemple, c’est l’électricité ou une électricité qui est produite par l’hydro. Là, on a un produit final, l’hydrogène, mais aussi, on n’a pas pollué, parce qu’on a utilisé une énergie propre.

Là, on va passer aux deux autres couleurs. Préparez-vous, c’est l’arc-en-ciel. On parle de gold or white – blanc ou doré. C’est que tout ça, c’est la même chose, doré ou blanc, mais c’est de l’hydrogène naturel, ça veut dire, on n’a rien fait. On n’a pas fait d’électrolyse, on n’a pas utilisé un procédé industriel, mais plutôt la nature a fait le travail pour nous.

Là, on a un hydrogène qui est déjà prêt, qui se trouve dans les couches géologiques. D’ailleurs, on l’appelle aussi hydrogène géologique. Il attend d’être découvert, mais il faut qu’il soit en accumulation suffisante. Ça veut dire qu’il faut que ça soit économiquement rentable, il faut qu’il soit accessible aussi. Donc, il faut qu’on le trouve. Voilà l’hydrogène naturel. J’espère que j’ai répondu à votre question. [rires]

Joël Houle: Ok, c’est beaucoup d’informations. Merci beaucoup. Oui, tu as l’arc-en-ciel au complet. J’ai entendu beaucoup d’idées fausses. C’est quoi les idées fausses les plus courantes concernant l’hydrogène naturel ?

Makram Hedhli: Je pense que d’abord, pour commencer, c’est un nouveau sujet. Ça ne veut pas dire que l’hydrogène est nouveau, mais le sujet, l’intérêt est nouveau. Il y a plusieurs idées fausses. Si je peux les catégoriser pour simplifier l’exercice, je les divise en trois catégories. Il y a un niveau de la perception de l’émotion. Il y a un niveau de la sécurité, de la manipulation. On a des mauvaises idées sur la sécurité et la manipulation. Puis, il y a aussi des fausses idées qui ont trait plus au côté scientifique.

Pour revenir sur la perception, je pense comme n’importe quelle nouvelle technologie, nouvelle vision, nouvelle idée, il faut faire attention à générer un excès d’enthousiasme. Il faut qu’on soit réaliste avec nos attentes. Il faut qu’on soit cohérent avec nos observations scientifiques. Ce que je vais dire, ça veut dire que, par exemple, l’hydrogène à lui seul aujourd’hui ne résoudra pas le problème de l’humanité.

C’est un outil parmi d’autres, avec les énergies propres, la géothermie, la séquestration de carbone. Oui, avec tout ça, nous pouvons atteindre la carboneutralité. D’une façon optimiste, il peut faire 20 % de la solution, mais à lui seul, il n’est pas la solution pour l’humanité ou pour la crise climatique, et cetera.

Les fausses idées, au niveau de la sécurité, par exemple, de la manipulation. Je pense que si on interroge les gens dans la rue, aujourd’hui, on va leur dire qu’est-ce que tu connais sur l’emploi et l’utilisation de l’hydrogène? Je pense, un exemple qui va revenir, c’est la catastrophe de 1937, le dirigeable, le zeppelin allemand qui a explosé au New Jersey, qui utilisait l’hydrogène.

Je pense que 35 personnes sont mortes. C’était une catastrophe. Là, ça a fait peur un peu, parce qu’on pense qu’on ne peut pas le manipuler. De ce côté-là, je pense que l’hydrogène, c’est un gaz comme n’importe quel gaz. On utilise plusieurs gaz, le méthane, le gaz naturel. Au niveau de la manipulation, on a de l’expérience. Surtout que, je ne sais pas si vous savez, mais au niveau des centrales nucléaires, on les utilise depuis un siècle. L’hydrogène est un sous-produit. Nous, comme humains, la société civile, on a vraiment une bonne expérience avec la manipulation des gaz – et l’hydrogène est un gaz.

Finalement, au niveau des fausses idées scientifiques, au niveau de la science, il y a des nouvelles idées, un peu de bruit qui tourne autour du fait que l’hydrogène peut promouvoir l’accumulation ou le temps de résidence de méthane dans l’atmosphère étant un gaz à effet de serre. Là, c’est des idées très préliminaires, ça prend beaucoup d’études, ce n’est pas prouvé du tout.

Tout de même, j’ajouterais personnellement que oui, le méthane fait partie des gaz à effet de serre, mais son temps de résidence, déjà en partant, c’est pas très long. C’est 12 ans, alors que le CO₂ reste des siècles dans l’atmosphère. Ça, ça prend plus de recherches. Je peux énumérer d’autres fausses idées. Comme on pense que l’hydrogène se trouve seulement profondément dans la terre, dans les socles cristallins, alors que non, on sait que c’est un gaz, il peut migrer. Il peut se trouver dans des trappes ou dans des pièges stratigraphiques sédimentaires. Comme n’importe quel gaz, il peut être proche de la surface, il faut juste le trouver.

Finalement, je pense le plus important, c’est qu’il ne faut pas penser que c’est une source inépuisable. C’est la principale idée fausse. L’hydrogène est exactement comme l’hélium. Je vais prendre l’hélium comme analogie. Je ne sais pas si vous savez, mais il nous reste 25 ans de stock d’hélium sur la Terre. L’hélium est très utile. On l’utilise dans les laboratoires, on ne l’utilise pas seulement pour changer les voix dans les ballons de party.

On l’utilise vraiment dans tout ce qui est médical. Il est très utilisé. Là, maintenant, il y a justement une réduction de son utilisation à tout ce qui est vital. Même ici, à la Commission géologique, notre laboratoire qui utilisait l’hélium, on a changé vers l’azote, parce qu’on ne peut plus – les prix sont exorbitants puisqu’il n’y a pas assez d’hélium, donc il est réservé pour tout ce qui est vital pour l’humanité. L’hydrogène, ce sera probablement la même chose.

Joël Houle: Je vois. Il me semble qu’on parle de plus en plus de l’hydrogène naturel, non seulement ici au Canada, mais dans le monde entier. Pourquoi maintenant?

Makram Hedhli: Comme j’ai déjà dit, on connaît l’hydrogène depuis longtemps. L’hydrogène n’est pas nouveau, c’est l’intérêt qui est nouveau. Je pense que l’intérêt est suscité normalement par la nécessité, par le besoin. Je pense qu’aujourd’hui, on a besoin de s’intéresser, parce que, comme je mentionnais, on a un défi, le défi du changement climatique, de l’énergie renouvelable, de trouver d’autres sources qui sont durables pour l’environnement et aussi on a une démographie croissante sur la planète, on a besoin de plus en plus d’énergie. Là, on se rend compte qu’il y a quelque chose qui peut contribuer et l’hydrogène peut finalement contribuer.

Juste pour réitérer la question, pourquoi maintenant? Comme j’ai dit, ce n’est pas nouveau, l’hydrogène. En science, on trouve ce qu’on cherche et l’hydrogène nous a sauté aux yeux, ça fait longtemps. Je ne sais pas si vous savez, en Australie, en 1929, ils ont creusé pour du pétrole, ils ont trouvé deux puits presque à 90 % d’hydrogène, alors ils les ont abandonnés. Ce n’est pas ça ce qu’on cherche.

Un autre cas, au Mali, donc un pays de l’Ouest africain où on creusait pour l’eau et du coup, on a trouvé justement un puits qui était sec, mais avec 98 % d’hydrogène. Bien évidemment, ça n’a pas généré l’intérêt économique des investisseurs, mais ça a généré un intérêt scientifique. On a fait des études où on a trouvé là des fuites d’hydrogène, ce qu’on appelle seepage ou leaks en anglais : la végétation pousse et ça forme des cercles, en anglais on dit des fairy circles, donc c’est des ronds de sorcière, je pense. On a réalisé que maintenant ça peut être un indice pour localiser l’hydrogène. En Australie, justement, on a commencé depuis 2019 à chercher ces cercles-là comme indices de la présence d’hydrogène, maintenant qu’on réalise qu’on a besoin d’hydrogène.

Je pense que, un, la nécessité. Aussi, je pense, l’investissement est très économique. On est prêt à passer à l’autre étape où l’hydrogène dépasse le fait qu’il soit juste utilisé dans les laboratoires, mais peut-être un jour entrera dans nos transports, et cetera.

Joël Houle: C’est comme, tu l’as mentionné plus tôt, vraiment un outil qu’on peut mettre dans notre boîte. C’est ça?

Makram Hedhli: Oui, absolument. Il fera partie des énergies propres.

Joël Houle: Peut-être que ça va répondre à ma prochaine question, mais je me demandais pourquoi c’est important de trouver des gisements d’hydrogène naturel et puis de continuer à mener des recherches scientifiques sur l’hydrogène naturel. C’est quoi les avantages? Qu’est-ce qu’il faut faire pour y parvenir?

Makram Hedhli: Je pense que l’importance de les trouver, c’est que-- Imagine, tu dois produire quelque chose toi-même. Tu dois dépenser de l’énergie. On tourne presque en cercle vicieux. S’il faut utiliser de l’énergie pour produire de l’énergie, c’est un cercle vicieux. Vous voyez ? L’idée, c’est que si on a des gisements naturels, ils sont déjà prêts pour nous. On a juste à les extraire et les utiliser. C’est question de rentabilité et fonctionnalité aussi.

Et du fait qu’on se rend compte aujourd’hui que ça existe. Autrefois, on ne pensait pas trouver l’hydrogène comme gaz, mais là, les études, il nous a sauté aux yeux. C’est ça la science, généralement, on commence par une question. Je pense, quand on a fait la première découverte au Canada, Dr Sherwood ne cherchait pas ça, mais ça nous a sauté aux yeux et du coup, on réalise : on peut le trouver, ça peut exister. Maintenant, on pense que oui, si ça se trouve en quantité industrielle rentable économiquement, pourquoi pas? Parce que, un, c’est une économie, on n’a plus besoin de produire, on n’a plus besoin de dépenser de l’énergie pour produire de l’énergie. Ça, c’est un.

Deux, pourquoi il faut faire les recherches là-dessus? Parce que je pense qu’on ne s’est pas attardé à faire des recherches sur l’hydrogène dans le passé. Il était un sous-produit d’autres recherches. On a cherché le pétrole, on a trouvé l’hydrogène, on a cherché l’eau, on a trouvé l’hydrogène, mais on n’a pas dédié des études vraiment juste pour l’hydrogène.

Là, on se rend compte, peut-être, c’est le moment de le faire. Il faut commencer à le faire et je pense qu’on a déjà commencé.

En termes d’avantages, je pense que l’hydrogène, comme n’importe quel gaz, comme n’importe quelle source naturelle, on n’a pas besoin de réinventer la roue, on a déjà l’expérience avec-- C’est un gisement. Si ça se trouve, ça serait un gisement, ça serait une ressource, comme d’autres, comme le gaz naturel, comme le pétrole. On a le savoir-faire, on a l’expérience, on approche le problème avec les mêmes questions et on sait où est-ce qu’on va se diriger.

La seule chose, c’est que le produit final, au lieu que ça soit gaz naturel, c’est hydrogène. On est prêt, on a ce qu’il faut, on a l’expérience avec les ressources naturelles, on a l’expérience avec l’extraction des gaz des réservoirs géologiques et ça serait probablement la même chose.

Que faut-il faire pour y parvenir? Ça prend un effort. D’abord, ça prend un effort qui commence par l’éducation, la sensibilisation, je pense. Il faut qu’on se rende compte de l’importance de l’hydrogène qui peut dépasser les laboratoires, et cetera, pour entrer carrément dans l’économie de tous les jours, dans le transport si c’est possible, et dans d’autres utilisations plus pratiques et plus proches de nous, du citoyen.

Ça prend de l’investissement. L’intérêt industriel, il faut investir, parce que si on ne dépense pas, on ne fait pas de profit. Vous voyez? Il faut vraiment investir et aussi, il faut joindre les forces, je pense entre universités, gouvernements et industries, pour aller chercher ces nouvelles frontières dans ce domaine.

Joël Houle: Tu parles de partenariats. Ici, dans ce cas, ce serait quoi le rôle de Ressources naturelles Canada lorsqu’on va aller de l’avant avec ça? Ça va être quoi ton rôle à toi? C’est quoi qui est sur ta liste de choses à faire?

Makram Hedhli: Je pense, par exemple, le gouvernement du Canada, en général, on a un rôle de leadership. Nous, étant une agence gouvernementale, par exemple, on a un accès à des données géologiques à travers le pays. Ici, je dois aussi mentionner et revenir un peu en arrière pour dire qu’au Canada, on a une tradition d’énergie qui remonte à 150 ans. Peut-être hier, la mode, c’était le charbon. Après, c’était le pétrole. Après le gaz naturel. Maintenant géothermie, hydrogène, et cetera.

On a cette tradition d’industrie, d’énergie qu’on ne peut pas renier. Cette pratique ou cette tradition nous a laissé un patrimoine. Nous a laissé une expérience, un savoir-faire et surtout une base de données massives qui est sans égal dans le monde.

Je pense qu’au Canada, on a les plus grands bassins sédimentaires les plus caractérisés dans le monde. On a presque 1 million de puits pétroliers et chaque puits vient avec une panoplie d’analyses chimiques, géophysiques, géologiques. Toutes ces données, en majeure partie, surtout à l’ouest, sont numérisées. Nous, en tant qu’agence gouvernementale, on a accès à ces données-là.

Maintenant, notre rôle, un, c’est de revenir à ces bases de données et aller détecter l’hydrogène qu’on n’a jamais pensé avoir, parce que c’est un sous-produit qui vient dans l’analyse chimique. Maintenant, ce qu’on est en train de faire, on est en train de faire ça. Je dois aussi mentionner qu’une main toute seule ne peut pas applaudir. Oui, on essaie de faire ce travail pour dresser des cartes, pour détecter initialement les anomalies géologiques d’hydrogène.

Mais ça prend aussi des connaissances scientifiques pointues, c’est pour ça que maintenant, par exemple, on collabore. Notre collègue Dr. Ardakani a contacté l’université de Toronto. Ici, je vais me vanter un peu. Je suis fier qu’au Canada, on a fait la première découverte d’hydrogène. Docteur Barb Sherwood Lollar, c’est elle qui a fait la première découverte de l’hydrogène naturel quand elle était étudiante à l’université de Waterloo. Elle a écrit sa thèse de doctorat là-dessus. Après ça, elle est devenue pionnière dans le domaine, donc travaillait sur plusieurs projets en Afrique du Sud, au Canada.

Là, on collabore avec elle, avec son équipe, avec notre équipe et on essaie de mettre en place cette première phase, première étape du projet. Où est-ce qu’on est? On est, je dois avouer, dans un stade embryonnaire, c’est un petit embryon qui grandit tous les jours en temps réel. Pour vous donner un exemple, par exemple, on n’a pas fait l’hydrogène, mais ici à l’Ouest par exemple, on fait la géothermie depuis 1980 à la Commission géologique à Calgary.

On a le Dr. Stephen Grasby, mon collègue qui travaille avec nous ici, qui, lui, travaille dans les Rocheuses, au mont Meager, en Colombie-Britannique. Là, on a pensé que, justement, les processus qui produisent l’hydrogène sont similaires aux processus qu’on utilise dans la géothermie. C’est la roche, eau chaude, qui interagit avec l’eau pour amener de la chaleur à la surface, mais aussi, il y a une série de réactions, chaîne de réactions chimiques, qui peut produire l’hydrogène qui est similaire à ce qui se passe dans les gisements qu’on a trouvés en Ontario.

Là, on se penche là-dessus aussi. Comme j’ai dit, au Canada, au niveau de la Commission géologique du Canada, on a, un, pour résumer, l’accès à cette base de données qui nous permet de dresser ces cartes ou données, ce fonds initial pour les universitaires, pour travailler avec. En attendant un jour donc, peut-être l’industrie aussi investie là-dedans. Là ça devient un travail plus focalisé, à une plus petite échelle, bien précise, et puis voilà. On passe à l’étape de production et on creuse carrément pour l’hydrogène.

Joël Houle: Quand j’ai approché la conversation, je ne savais vraiment pas grand-chose sur l’hydrogène, je pensais le Hindenburg, puis les ballons de fêtes.

J’ai une appréciation plus détaillée de l’hydrogène. Je te remercie beaucoup. Puis j’espère de pouvoir te ramener à l’émission dans le futur et puis on va pouvoir parler d’hydrogène plus en détail.

Makram Hedhli: Ça va me faire plaisir. Merci beaucoup.

Joël Houle: Je tiens à remercier Makram de nous avoir aidés à mieux comprendre de quoi il retourne avec l’hydrogène naturel. Quel formidable invité!

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