Même s'il s'agit du gaz le plus abondant de l'Univers, on n'en trouve à peu près pas sur Terre, parce qu'il est trop léger pour y être retenu par la gravité. Il faut le fabriquer, à partir de matières qui contiennent des atomes d'hydrogène.
L'hydrogène est très abondant à la surface de la Terre mais n'existe pas à l'état pur. Il est toujours lié à d'autres éléments chimiques, dans des molécules comme l'eau, les hydrocarbures. Les organismes vivants (animal ou végétal) sont également composés d'hydrogène.
Mais l'hydrogène n'est pas une solution miracle du point de vue écologique. Il génère des pollutions, et son faible rendement le rend peu avantageux pour les usages où l'électricité peut déjà remplacer les énergies fossiles.
L'hydrogène natif, s'il est très pur, ne cause aucune émission autre que de la vapeur d'eau quand il brûle, mais il l'est rarement. Il est réputé peu polluant, mais, pour des raisons encore mal comprises, le sol est presque totalement dépourvu de flore et de faune dans certaines zones de gisement naturel en surface.
Aujourd'hui, 95 % de l'hydrogène est produit à partir d'hydrocarbures (pétrole, gaz naturel et charbon), solution la moins coûteuse.
Plus gros réservoir mondial d'hydrogène blanc
C'est dans le bassin minier du puits Foschviller, en Moselle, que ce gisement d'hydrogène a été découvert.
Les atomes d'hydrogène sont juste des protons. Les protons sont les seules particules composites stables pouvant être formées à partir de quarks. Ainsi, dès que l'Univers primordial est suffisamment froid pour que les quarks soient dans un état lié, vous obtenez beaucoup de protons, c'est-à-dire beaucoup d'hydrogène.
Il existe trois méthodes pour fabriquer de l'hydrogène : l'électrolyse de l'eau, le reformage du gaz (ou vaporeformage) et la pyrolyse de méthane.
Depuis plusieurs années, les industriels s'évertuent à verdir le gaz d'hydrogène (le dihydrogène), en le produisant non plus à partir d'énergies fossiles, comme c'était le cas jusqu'à présent, mais par électrolyse de l'eau, à partir d'énergies renouvelables.
L'hydrogène en tant que carburant automobile est produit par un traitement approprié, comme l'électrolyse de l'eau. Il s'agit de la décomposition de l'eau en ions d'hydrogène et d'oxygène purs sous l'influence d'un courant électrique qui la traverse..
L'hydrogène, un gaz inflammable
Ce gaz a la capacité de former des mélanges explosifs avec l'air dans des limites très larges (4 à 77 % en volume) et même exploser spontanément en cas d'élévation forte de température ou de pression (source INRS).
La production d'hydrogène peut-elle être écologique ? Pour le moment, non. Selon le procédé, l'hydrogène produit est qualifié d'hydrogène « gris », « jaune », « vert » ou encore « blanc », même si, à proprement parler, ce gaz est incolore. Ces différences ne sont pourtant pas que cosmétiques.
Le transfert d'électrons qui se produit au cours de ce processus génère de l'électricité à partir de l'hydrogène, le seul sous-produit étant l'eau. Les piles à hydrogène produisent donc une énergie dite « propre », et c'est la façon dont l'hydrogène est produit qui est susceptible de générer de la pollution.
En outre, il peut exploser spontanément sous l'effet d'une élévation de température ou de pression (notamment en cas de fuite à plusieurs dizaines de bars). Son énergie minimale d'inflammation (EMI) est très faible (17 µJ), ce qui le rend sensible et réactif.
L'hydrogène est l'élément dont le noyau atomique contient un seul proton. Le proton étant stable, il peut former un noyau d'hydrogène à lui tout seul. Mais dès qu'un noyau compte deux protons ou plus, il doit effectivement contenir des neutrons pour être stable.
L'hydrogène a un rôle régulateur dans notre organisme. Il a l'avantage d'être une toute petite molécule, si petite qu'elle peut se diffuser rapidement dans notre organisme et pénétrer dans les cellules et les tissus. Elle est réductrice et rapidement absorbée par le sang et le filtre pulmonaire.
L'énergie hydraulique ou hydroélectrique
L'énergie hydroélectrique apparaît comme l'une des énergies renouvelables la plus écologique du moment. Cette énergie fournie par les centrales hydroélectriques est en effet obtenue grâce à l'exploitation de l'eau emprisonnée dans les barrages hydrauliques.
Pénurie annoncée en 2025 par l'Agence Internationale de l'Énergie. Depuis 2015, la chute du prix du baril a ralenti énormément les investissements des compagnies pétrolières.
La filière de l'hydrogène devrait créer plus de 100 000 emplois d'ici à 2030. Les profils d'ingénieurs sont actuellement les plus recherchés, mais des recrutements de techniciens et d'opérateurs seront rapidement nécessaires pour assurer l'exploitation et la maintenance des installations.
La voiture à hydrogène la moins chère coûte 72.250 EUR en France (Toyota Mirai, prix catalogue 2024). Cela devrait toutefois baisser si l'adoption se poursuit. Par exemple, la NamX HUV est annoncée à 65.000 EUR (sortie en 2025), pour une excellente autonomie de 800 km.
Toutefois, la fabrication d'hydrogène décarboné encouragé par le gouvernement, via l'électrolyse de l'eau, apparaît comme un mode de production propre. Les voitures et autres véhicules alimentés par cet hydrogène sont donc véritablement non polluants.
Cela signifie que pour produire 1 kg d'hydrogène, 9 kg d'eau sont nécessaires. En réalité, 10 à 13 kg d'eau sont nécessaires en raison des pertes et des inefficacités.
La plupart des astronomes pensent que l'Univers s'est formé lors d'un événement appelé le Big Bang, une explosion géante survenue il y a entre 10 et 20 milliards d'années. C'est pendant le Big Bang que l'espace, le temps, la matière et l'énergie de l'Univers ont été créés.
Il a ainsi fallu 380 000 ans pour que les électrons soient capturés dans l'orbite des noyaux, donnant naissance aux premiers atomes. Il s'agissait essentiellement d'hélium et d'hydrogène, qui sont encore aujourd'hui, et de loin, les éléments les plus répandus dans l'Univers.
Dans l'Univers, les deux éléments les plus simples et les plus importants sont l'hydrogène (H) et l'hélium (He). Ils représentent 98 % des éléments que l'on trouve dans l'Univers.