Hydrogène naturel et hydrogène décarboné

Développer l’hydrogène bas-carbone et explorer de nouvelles ressources

L’hydrogène est aujourd’hui principalement utilisé comme matière première dans l’industrie et le raffinage. Il peut également contribuer à décarboner certains usages difficiles à électrifier directement, sous réserve que sa production émette peu de gaz à effet de serre.

Or l’hydrogène consommé dans le monde reste très largement produit à partir d’énergies fossiles. Parallèlement aux voies de production bas-carbone, l’hydrogène naturel, formé dans le sous-sol par différents phénomènes géologiques, fait aujourd’hui l’objet de recherches et de campagnes d’exploration pour déterminer son potentiel et ses conditions d’exploitation

En quelques chiffres :

• Plus de 100 Mt d’hydrogène consommées dans le monde en 2025, presque exclusivement dans l’industrie et le raffinage ; près de 1 Mt seulement provenait de voies de production bas-carbone — AIE, Global Hydrogen Review 2026.
• Jusqu’à 4,5 GW de capacités d’électrolyse en 2030 et 8 GW en 2035 visés en France par la stratégie nationale révisée en 2025 — Gouvernement, actualisation de la Stratégie nationale hydrogène.
• Plus de 4 GW de capacités d’électrolyse installées dans le monde fin 2025, soit deux fois plus qu’un an auparavant — AIE, Global Hydrogen Review 2026.

Objectif : positionner la France comme leader européen de l'hydrogène décarboné (France 2030) 

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Faire progresser toute la chaîne de l’hydrogène bas-carbone

Le développement de l’hydrogène repose sur des voies complémentaires : réduire les émissions liées à sa production, évaluer de nouvelles ressources comme l’hydrogène naturel et disposer d’infrastructures adaptées à son transport et à son stockage.

Défis

• réduire l’empreinte carbone de la production d’hydrogène
• évaluer les ressources et l’exploitabilité de l’hydrogène naturel
• comprendre son comportement dans le sous-sol
• garantir la tenue des matériaux en présence d’hydrogène
• développer et surveiller les capacités de transport et de stockage
• évaluer les performances économiques et environnementales des différentes voies
   

IFPEN travaille sur l’exploration de l’hydrogène naturel, les voies de production bas-carbone et les conditions de transport et de stockage de l’hydrogène. Ses travaux contribuent à réduire les incertitudes et à éclairer les choix industriels et publics.

Lire l’avis d’expert sur l’hydrogène naturel

Une recherche multidisciplinaire sur l’hydrogène, du sous-sol aux infrastructures

IFPEN étudie les mécanismes de formation et de circulation de l’hydrogène naturel, son comportement dans les stockages souterrains et ses interactions avec les matériaux. Ces travaux associent expérimentation, caractérisation et modélisation à plusieurs échelles.

Des programmes dédiés à l’hydrogène naturel et décarboné

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Projet AIDHY (PEPR H₂ décarboné)

→ développement d’outils d’aide à la décision pour des projets d’hydrogène décarbonés responsables  

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Programme HydroGEMM

→ exploration des systèmes géologiques producteurs d’hydrogène 

HydroGEMM : les chercheurs se plongent dans l’hydrogène du sous-sol

Compétences scientifiques mobilisées

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Géosciences et modélisation du sous-sol  Thermodynamique et modélisation moléculaire Physique du transfert et du transport Fluides complexes, colloïdes et matière condensée Science des surfaces, des interfaces et des matériaux Modélisation et simulation des systèmes Génie chimique et génie des procédés Méthodes numériques et optimisation Calcul haute performance  Analyse des systèmes énergétiques ?  Prospective et scénarisation

Accéder à toutes les compétences

Infrastructures et plateformes

• Campagnes d’échantillonnage d’eaux, de gaz et de roches pour caractériser les environnements contenant de l’hydrogène.
• Analyses de gaz, isotopies et gaz rares pour étudier l’origine et la circulation de l’hydrogène.
• Dispositifs de microbiologie et de pétrophysique pour étudier les interactions entre hydrogène, micro-organismes et roches.
• Microscopie, diffraction des rayons X et tomographie pour caractériser les propriétés des roches.
• HYDROGEN-EVAL pour mesurer les cinétiques et le potentiel de génération d’hydrogène à partir d’échantillons de roches.
• Outils de modélisation à l’échelle du bassin et du réservoir pour simuler la formation, la migration et le stockage de l’hydrogène.
• Dispositifs d’essai sur les matériaux pour étudier leur comportement au contact de l’hydrogène

Accéder aux infrastructures

Éclairer les politiques publiques et structurer la filière hydrogène

IFPEN met son expertise scientifique et économique au service des pouvoirs publics pour évaluer le potentiel de l’hydrogène naturel et les conditions dans lesquelles cette ressource pourrait être explorée et exploitée.

Mettre les enjeux en débat

IFPEN organise également des échanges entre recherche, industrie, pouvoirs publics et financeurs sur les conditions d’émergence de cette ressource.

• Rendez-vous IFPEN de l’innovation 2024 sur le potentiel, les incertitudes, les freins industriels et les besoins de financement.
• Séminaire européen 2026 à Bruxelles, organisé avec earth2 et la Région Nouvelle-Aquitaine, sur les ressources, le cadre réglementaire et le financement de la filière. 

Hydrogène naturel : Voir la synthèse et le replay du Rendez-vous IFPEN