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Avec Hygéo, Hydrogène de France et Teréga veulent convertir une caverne souterraine pour stocker de l’hydrogène vert

Xavier Boivinet

Mis à jour le 10/07/2020 à 10h24

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Avec Hygéo, Hydrogène de France et Teréga veulent convertir une caverne souterraine pour stocker de l’hydrogène vert

Située à Carresse-Cassaber (Pyrénées-Atlantiques), la caverne envisagée appartient à un ancien site de stockage de propane de Total, à proximité du gisement de gaz de Lacq qui a cessé de produire en 2013.

© Jean Michel Etchecolonea

Hydrogène de France (HDF) et Teréga ont annoncé le 7 juillet le lancement du projet pilote Hygéo visant à stocker de l’hydrogène vert à 700 mètres sous terre dans une cavité saline existante de 10 000 m3 à Carresse-Cassaber (Pyrénées-Atlantiques). Une étude de faisabilité technico-économique démarre cette année.

Hydrogène de France (HDF) et Teréga, le gestionnaire du réseau de transport de gaz dans le Sud-Ouest, ont annoncé le 7 juillet le lancement du projet Hygéo. Celui-ci entre dans le cadre de l’accord-cadre signé par les deux entreprises pour développer et proposer des solutions de stockage géologique d’énergie en cavité saline. L’objectif d’Hygéo est de développer une installation pilote pour stocker de l’hydrogène sous terre dans une caverne située dans une couche géologique de sel dans le sous-sol de Carresse-Cassaber (Pyrénées-Atlantiques).

Stockage massif d’hydrogène vert

Une étude de faisabilité démarre cette année pour environ un an. « C'est une étude complète qui concerne un volet technique, économique, géologique, mais aussi les aspects réglementaires et l'acceptabilité sociétale », précise William Rahain, chargé d'étude au sein du pôle stratégies & innovation de Teréga. Des études d’ingénierie plus poussées sont envisagées en 2022 et la construction en 2023 avant une exploitation l’année suivante.

« Hygéo est un projet de stockage à très grande échelle des énergies renouvelables, stratégique et structurant dans la trajectoire de transition vers la neutralité carbone et le positionnement de la France dans l’hydrogène sur la scène européenne et internationale », déclare Hanane El Hamraoui, directrice industrielle chez HDF Energy. « D’un point de vue économique, il est très intéressant de stocker massivement l’hydrogène vert [ndlr : produit par électrolyse de l'eau à partir d'énergie renouvelabe] lorsqu’il peut être produit à un coût compétitif à un moment où nous n’en avons pas forcément besoin », ajoute M. Rahain.

Réhabilitation de caverne pour l’hydrogène : première mondiale

Située à 700 mètres sous terre, la caverne visée par HDF et Teréga présente un volume d’environ 10 000 mètres cubes et permettra de stocker 1,5 gigawattheures d’énergie, soit l’équivalent de la consommation annuelle de 400 foyers, indiquent les entreprises. « C’est une première mondiale en ce qui concerne la conversion d’une cavité existante vers un stockage d’hydrogène, affirme Mme El Hamraoui. Cela permet d’aller plus vite pour valider la faisabilité technique et le modèle économique. » En effet, les trois autres projets de ce type en Europe - Centurion au Royaume-Uni, Hypos en Allemagne et Hygreen dans le Sud de la France - envisagent de construire leurs cavernes.

Fermée officiellement par la Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement (Dreal) en 2018 (voir photo ci-dessous), la cavité choisie est l’une des quatre qui composaient un site de stockage de propane que Total a exploité entre les années 1960 et les années 2000. Seulement, la cavité retenue n’a jamais reçu de propane, assure Hanane El Hamraoui : « Elle n’a contenu que de la saumure [de l’eau saturée en sel, ndlr] qui servait à la vidange des autres cavités. Elle ne présente donc aucun risque d’être polluée par des restes de propane. »

Mode opératoire « en poumon »

Répandu pour stocker du gaz ou des hydrocarbures liquides, le stockage en cavité saline l'est moins pour l'hydrogène. Aujourd’hui dans le monde, seules quatre cavités le font, mais pour des usages industriels, par exemple pour alimenter des raffineries. Elles sont situées aux Etats-Unis et au Royaume-Uni.

Pour ce qui est du stockage souterrain de l’hydrogène en tant que vecteur énergétique, l’heure est aux projets et aux études. « Une caverne ayant un usage industriel n’est pas forcément éprouvée pour un usage énergétique car le mode opératoire diffère, souligne Mme El Hamraoui. L’usage industriel est plus saisonnier avec des mouvements de soutirage et de remplissage du gaz plus lents. L'objectif d'Hygéo est de montrer la capacité de stocker de l'hydrogène pour la mobilité, le power-to-gas, ou la production d’électricité. Cela requiert des mouvements hebdomadaires, voire quotidiens. »

La tenue de la caverne et du puits à ce mode opératoire, dit « en poumon » avec des cycles courts, fait partie des éléments qui seront étudiés dans le cadre de l’étude de faisabilité. « Les stockages d’hydrogène existants montrent que le sel est suffisamment étanche, assure Mme El Hamraoui. Mais nous souhaitons le revalider avec cette étude. » Un autre élément à étudier concerne la contamination éventuelle de l’hydrogène après son passage dans la caverne : « Nous avons besoin qu’il soit d'une certaine pureté en sortie », indique-t-elle.

L’aide du BRGM

Pour mener à bien cette première phase, HDF et Teréga ont fait appel au Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM). « Il apportera son expertise et ses connaissances dans le domaine du sous-sol pour valider l’usage de cette cavité pour l’hydrogène », indique M. Rahain. « En réunissant des experts autour de ce sujet du stockage d’énergie, HDF et Teréga initient le déploiement d’une nouvelle filière de stockage massif d’énergie par hydrogène », ajoute Mme El Hamraoui.

Si la faisabilité est confirmée, les travaux seront lancés avec l’installation des tuyauteries en surface, des équipements de production d’hydrogène et de compression. De quoi donner une nouvelle vie à une caverne à l’arrêt depuis que le gisement de gaz naturel de Lacq (Pyrénées-Atlantiques) a cessé de produire en 2013.


En surface, la pression en tête de puits de la caverne retenue (SPR3) est surveillée depuis sa fermeture. (crédit photo : HDF Energy) 

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