Entretien : comment les pays africains pourraient tirer profit de l’hydrogène naturel

(Agence Ecofin) - L’accès à l’électricité continue d’être un défi majeur pour l’Afrique. Si les sources d’énergie comme le solaire ou l’hydroélectricité sont présentées comme des solutions tout indiquées pour le continent, un nouveau venu polarise le feu des projecteurs, depuis quelque temps : l’hydrogène naturel. Après huit années d’expérimentation au Mali où elle a fait office de pionnière en assurant l’alimentation énergétique de la localité de Bourakébougou, la compagnie canadienne Hydroma a annoncé, en septembre dernier, vouloir produire à grande échelle de l’électricité à partir d’hydrogène naturel. Si elle arrive à relever ce défi, cela pourrait changer la donne pour le pays et inspirer d’autres nations sur le continent. L’Agence Ecofin vous propose les regards croisés du géologue et géophysicien Patrick Portolano et de Me Charles Bourgeois, avocat au barreau de Paris, pour analyser les perspectives de développement en Afrique de cette nouvelle source d’énergie, encore assez méconnue du grand public, mais dont le potentiel serait immense.

Agence Ecofin : L’hydrogène « naturel » est encore très méconnu du public, pouvez-vous nous en dire plus sur cette source potentielle d’énergie renouvelable ? Qu’est-ce qui lui vaut ce nouvel intérêt accru sur le plan mondial ?

Patrick Portolano : On entend par « hydrogène naturel » de l’hydrogène présent sous forme moléculaire et provenant des profondeurs terrestres. Bien que l’hydrogène soit de loin l’élément le plus présent dans l’univers, l’hydrogène naturel est resté longtemps peu connu, car d’une part l’hydrogène est un gaz très mobile qui s’accumule très difficilement et d'autre part il est extrêmement prisé par les organismes vivants et est donc quasiment absent de la biosphère.

Il a été une première fois mesuré dans un puits gazier en France en 1906, puis a été ensuite mesuré dans de nombreux environnements géologiques, notamment volcaniques. Mais, associée seulement de manière marginale aux hydrocarbures, l'industrie pétrogazière l'a longtemps compté pour quantité négligeable.

Patrick Portolano : « Cela permettrait à de nombreux territoires africains d'envisager un développement industriel et urbain autonome et décarboné.»

On a découvert ces dix dernières années que des flux significatifs d’hydrogène naturel étaient produits dans une grande variété d'environnements géologiques et pas seulement dans les champs pétroliers ou dans les zones volcaniques continentales : la communauté scientifique dans les années 1970 a été fortement surprise d'en détecter des émissions importantes dans les dorsales océaniques.

Elle a ensuite été très surprise, il y a une vingtaine d'années, de constater qu'il était émis dans des zones cratoniques, semblables à celles qui existent en Afrique, où un inventaire reste à faire. La découverte de Bourakebougou au Mali entre dans cette dernière catégorie et a été faite de façon fortuite, il y a une vingtaine d'années également, à l’occasion d’un forage d’eau.

Agence Ecofin : Justement, au Mali, des sources d’hydrogène naturel sont exploitées depuis plusieurs années par une société privée (Hydroma Inc) pour la production de l’électricité à destination des populations locales. Pensez-vous qu’il soit possible d’exploiter un jour l’hydrogène naturel à l’échelle industrielle et, si oui, pour quel usage dans la sous-région ?

Patrick Portolano : Compte tenu des éléments publics à notre connaissance, il est difficile de se prononcer sur un niveau de production d’hydrogène qui pourrait être atteint par cette société et sa durée.

Avant Bourakébougou, « nulle part au monde n’existait de collectivité ni d’exploitation industrielle alimentée électriquement à l’hydrogène naturel ».

Ce qui parait certain c’est que la production actuelle d’un seul puits peu profond (100 m), permet l’alimentation électrique du petit village de Bourakébougou, au Mali, grâce à une turbine et c’est déjà une grande étape : jusque-là, nulle part au monde n’existait de collectivité ni d’exploitation industrielle alimentée électriquement à l’hydrogène naturel et ce, pendant une telle période de plus de sept ans !

« Ce qui parait certain c’est que la production actuelle d’un seul puits peu profond (100 m), permet l’alimentation électrique du petit village de Bourakébougou, au Mali, grâce à une turbine et c’est déjà une grande étape.»

Il reste maintenant à voir si des quantités plus importantes pourraient être produites sur ce même permis à des profondeurs plus importantes et si d’autres manifestations significatives d’hydrogène peuvent être découvertes dans les territoires alentour. Il reste également à voir quel serait le modèle économique si d’autres gaz tels que le méthane ou le gaz carbonique accompagnaient la production d’hydrogène : une récupération et une séquestration souterraine du carbone coproduit s’imposeraient alors si l’on veut rester dans un processus neutre en carbone. Si cela donne des résultats positifs, alors oui, cela aura une forte incidence sur l’indépendance énergétique de la sous-région, l’hydrogène produit pouvant être utilisé, soit par combustion, tout comme du gaz naturel, pour faire fonctionner des turbines, des chauffages ou des réchauds domestiques ; soit pour alimenter des piles à combustible pour produire de l’électricité après avoir été purifié ; soit être utilisé directement dans des processus chimiques (production d’engrais, sidérurgie, cimenterie…) ; soit enfin être comprimé ou dissout/mélangé dans des fluides porteurs ou combiné à d’autres éléments chimiques (azote, bore, métaux..) pour être transporté par des conduites ou des camions pour être utilisé ailleurs.

Agence Ecofin : Les pays africains font face à un double impératif : assurer l’autosuffisance énergétique et abandonner progressivement les énergies fossiles pour les sources renouvelables. Selon vous, quels sont les défis liés à l’exploitation de l’hydrogène naturel en Afrique ?

Patrick Portolano : En réalité la question de l'abandon des énergies fossiles pour les énergies renouvelables ne devrait pas se poser dans beaucoup de territoires pour lesquels il est déjà plus simple de continuer à utiliser des énergies renouvelables traditionnelles (principalement la biomasse et l'hydraulique) et de tirer parti dans leur développement des nouvelles énergies renouvelables qui leur sont maintenant accessibles et qui sont le solaire et l'éolien.

L'hydrogène naturel, plus compliqué à détecter et à développer, pourrait venir dans un deuxième temps et leur permettre, s'il est présent en quantités substantielles, de soutenir une nouvelle activité agricole, industrielle ou urbaine, plus énergivore, et ce d'autant plus que son coût de production devrait être faible, similaire à celui du gaz naturel. Le coût de son conditionnement, de son transport et de sa distribution, plus élevé, devrait inciter à un usage et à des développements locaux. Son impact écologique devrait être également faible, sous réserve qu’il n’y ait pas de production associée de gaz à effet de serre, ou que ceux-ci soient neutralisés avant commercialisation de l’hydrogène naturel.

Les territoires africains dépendant plus fortement des énergies fossiles pourraient s'en libérer progressivement si des ressources en hydrogène naturel y étaient trouvées. Et cela d'autant plus rapidement que l'infrastructure pétrolière ou gazière en place pourrait être convertie à la production ou au transport et à la distribution de cet hydrogène décarboné.

« Les territoires africains dépendant plus fortement des énergies fossiles pourraient s'en libérer progressivement si des ressources en hydrogène naturel y étaient trouvées. Et cela d'autant plus rapidement que l'infrastructure pétrolière ou gazière en place pourrait être convertie. »

Il ne devrait donc pas y avoir plus d'obstacle qu'ailleurs en Afrique pour développer cette nouvelle énergie, dès lors que cela se fera de façon intégrée avec le tissu local existant. Il faut multiplier les opérations pilotes pour bien apprécier les avantages économiques et écologiques de la production d’hydrogène naturel.

Agence Ecofin : Existe-t-il un cadre juridique spécifiquement applicable à la recherche et à l’exploitation de l’hydrogène naturel adopté par un ou plusieurs pays africains ?

Charles Bourgeois : A ma connaissance, il n’y en a pas. L’explication est simple : on est aujourd’hui vis-à-vis de l’hydrogène naturel au même stade qu’au milieu du 19^e siècle lors de la mise en production des premiers forages pétroliers. Le droit précède ici la connaissance scientifique.

Me Charles Bourgeois : « Il est possible d’accélérer la valorisation de cette ressource en Afrique en associant l’industrie minière à sa recherche et à son exploitation.»

En cas de découverte d’importantes réserves d’hydrogène naturel, la question se pose de savoir comment les gouvernements africains réagiront juridiquement à l’exploration puis l’exploitation de cette ressource. Extension des législations applicables (codes pétroliers ?) ou création d’un nouveau cadre juridique propre à cette source d’énergie naturelle ?

« En cas de découverte d’importantes réserves d’hydrogène naturel, la question se pose de savoir comment les gouvernements africains réagiront juridiquement à l’exploration puis l’exploitation de cette ressource.»

Compte tenu des incertitudes géopolitiques actuelles et de la relative défiance des investisseurs internationaux vis-à-vis du continent africain, il faut à mon sens faire preuve de pragmatisme dans l’appréhension par le droit de cette nouvelle source d’énergie en se posant la question de son usage à court et moyen terme, et donc du financement de son exploration.

Agence Ecofin : Selon vous, quelles actions devraient entreprendre les dirigeants africains pour valoriser cette richesse durable et non encore exploitée ?

Patrick Portolano : Il s’agit dans un premier temps d’évaluer les potentialités et les ressources en hydrogène naturel de chaque pays et de chaque territoire. Il faut pour cela inciter les investisseurs à financer des campagnes d’exploration de l’hydrogène naturel et donc favoriser les conditions réglementaires qui leur offriront des garanties par rapport aux investissements qu’ils feront et leur octroyer des incitations pour initier les premiers programmes d’exploration.

Si la présence de ressources exploitables d'hydrogène naturel était confirmée, cela permettrait à de nombreux territoires africains d'envisager un développement industriel et urbain autonome et décarboné du point de vue énergétique, tout en évitant une emprise foncière trop importante des parcs solaires ou éoliens et avec pour certains des possibilités d'export nouvelles.

Charles Bourgeois : Je partage ce qui vient d’être dit et je pense qu’il est même possible d’accélérer la valorisation de cette ressource en Afrique en associant l’industrie minière à sa recherche et à son exploitation.

Cette association pourrait passer par l’attribution des droits d’exploration et d’exploitation de l’hydrogène naturel aux titulaires de titres miniers lorsque cette découverte est faite par ces derniers et à l’intérieur du périmètre de leur permis.

Il s’agirait alors pour les gouvernements de modifier leur législation et de désigner par exemple l’hydrogène naturel comme étant une ressource « associée » à l’exploitation minière, permettant ainsi son exploitation par les miniers dans des conditions à définir.

« En abaissant les coûts de production des sites miniers tout en « verdissant » leur exploitation, l’hydrogène naturel pourrait attirer les investissements internationaux dans les grands bassins miniers.»

En cas de présence d’hydrogène naturel, à proximité d’un ou plusieurs sites miniers, cette source d’énergie pourrait alors rentrer dans le « mix énergétique » de la mine, à l’image de la centrale solaire hybride récemment installée sur le site de Iamgold au Burkina Faso, et entraîner des économies annuelles de millions de dollars associés à l’achat de carburant diesel.

En abaissant les coûts de production des sites miniers tout en « verdissant » leur exploitation, l’hydrogène naturel pourrait attirer les investissements internationaux dans les grands bassins miniers, participant peut-être ainsi à l’attractivité du secteur pour les décennies à venir.

Propos recueillis par Louis-Nino Kansoun