Chercher du méthane et découvrir un potentiel record mondial d’hydrogène : c’est l’histoire improbable qui se joue depuis 2022 sous la petite commune de Folschviller, en Moselle. Des chercheurs du laboratoire GeoRessources, rattaché au CNRS et à l’Université de Lorraine, y ont détecté des concentrations d’hydrogène natif jamais observées ailleurs, au point d’évoquer aujourd’hui un gisement pouvant atteindre 46 millions de tonnes sous le bassin houiller lorrain.

Tout part d’un forage banal, réalisé dans le cadre du programme de recherche Regalor pour évaluer les ressources en méthane issues des anciennes veines de charbon. Cette découverte inattendue a été réalisée dans le cadre du programme de recherches Regalor mené pour confirmer l’exploitabilité des ressources en méthane issues du charbon. Les scientifiques Philippe de Donato et Jacques Pironon installent alors une sonde capable d’analyser la composition des gaz dissous à différentes profondeurs. L’objectif : cartographier le grisou. Le résultat sera tout autre.

Sommaire

1. Une sonde qui révèle bien plus que du méthane
2. 46 millions de tonnes, la moitié de la production mondiale d’hydrogène gris
3. Un gisement encore loin d’être exploitable

Une sonde qui révèle bien plus que du méthane

Lors de leurs mesures, les chercheurs ont également détecté la présence d’un autre gaz : le fameux hydrogène blanc, ce dihydrogène naturel qui n’a rien à voir avec l’hydrogène produit industriellement. Les premiers relevés, fin 2022, montrent une progression saisissante avec la profondeur : une hausse marquée de l’hydrogène avec la profondeur, passant d’environ 0,1 % à 200 mètres à des valeurs dépassant 15 % vers 1 100 mètres, un niveau présenté comme inédit dans ce type de mesures. Un an plus tard, les forages plus profonds confirment la tendance : à 1 250 mètres, la sonde SysMoG enregistre une concentration en hydrogène qui augmentait avec la profondeur pour atteindre 20 % à 1 250m de profondeur.

La courbe ne montre aucun signe d’essoufflement. En extrapolant leurs mesures, les chercheurs estiment que de telles proportions permettent désormais de considérer qu’à 3000 m de profondeur, la teneur en hydrogène pourrait dépasser 90 %. Un chiffre presque abstrait, mais qui change la donne : à cette profondeur, le gaz dissous dans les eaux souterraines ne serait quasiment plus composé que d’hydrogène pur. Une teneur pareille, sur un tel volume de roche, n’a jamais été documentée ailleurs sur la planète.

46 millions de tonnes, la moitié de la production mondiale d’hydrogène gris

À partir de ces relevés, les deux chercheurs de GeoRessources ont livré une estimation qui a fait le tour des médias scientifiques : sur la base des données gazières à -1 100m (14 % d’hydrogène), ce gisement lorrain pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc, c’est-à-dire plus de la moitié de la production annuelle mondiale actuelle d’hydrogène gris. Pour donner une idée de l’échelle : c’est un volume comparable à ce que consomment aujourd’hui des dizaines de pays industrialisés réunis, produit non pas dans une usine mais silencieusement, sous nos pieds, par la seule chimie des roches.

Le mécanisme avancé par les chercheurs tient à la géologie du sous-sol lorrain. Le sous-sol dans la région du puits de Folschviller est riche en molécules d’eau et en minéraux composés de carbonates de fer. Lorsque ceux-ci sont en contact, il se produit une réaction d’oxydoréduction, où les minéraux dissocient les molécules d’eau (H2O) en oxygène (O2) et en hydrogène (H2). ce n’est pas un stock figé hérité d’une lointaine ère géologique, mais potentiellement un système qui continue de produire du gaz en continu, tant que l’eau et les minéraux restent en contact dans les bonnes conditions de pression et de température. Si cette hypothèse se confirme, elle changerait complètement la nature du débat : on ne parlerait plus d’un gisement qu’on épuise, mais d’une véritable usine géologique renouvelable.

Reste que ces chiffres méritent d’être pris avec la prudence qui s’impose face à une extrapolation. Il faut d’abord prouver que la présence d’hydrogène est homogène dans ce bassin de 490 km2, précisent eux-mêmes les chercheurs. Une seule sonde, dans un seul puits, ne suffit pas à garantir que le sous-sol tout entier se comporte de la même façon.

Un gisement encore loin d’être exploitable

Folschviller reste, pour l’instant, un laboratoire à ciel ouvert plutôt qu’un site de production. Les chercheurs eux-mêmes ont tenu à couper court aux fantasmes d’un futur pipeline mosellan : le site de Folschviller, où se déroulent les opérations de mesure, ne donnera jamais lieu à l’exploitation, ont précisé les chercheurs, et restera un site dédié à la recherche. Aucune filière d’extraction industrielle n’existe à ce jour en France pour ce type d’hydrogène dissous en profondeur, et la technologie pour le récupérer à grande échelle reste largement à inventer.

Pour vérifier si le phénomène se prolonge au-delà de ce puits, un second programme, Regalor II, a pris le relais avec des forages menés notamment à Pontpierre, à une quarantaine de kilomètres de Metz. Fin janvier 2026, des tiges avaient atteint 2 600 mètres, l’objectif étant de poursuivre vers 4 000 mètres au cours de février, afin d’explorer plus profondément un hydrogène dit blanc ou natif, dissous dans les eaux souterraines. Une campagne récente a d’ailleurs confirmé que la présence de gaz ne se limitait pas au seul site initial : cette présence a été confirmée sur de nombreux intervalles, dans la continuité de la découverte réalisée à Folschviller, à six kilomètres de là.

La partie n’est pas gagnée pour autant. Un précédent projet d’exploitation du gaz de couche mené par la Française de l’Énergie sur ce même bassin a été retoqué par le Conseil d’État, en raison des risques jugés trop importants pour les nappes phréatiques, un signal qui pèsera forcément sur toute future demande d’exploitation d’hydrogène dans la région. Entre promesse scientifique et prudence réglementaire, le bassin houiller lorrain n’a pas fini de faire parler de lui, mais la première tonne d’hydrogène blanc extraite commercialement n’est, elle, pas près de sortir de terre.

Sources : claireantoine.com | techniques-ingenieur.fr