Dégazage en surface de l’eau du forage "Fontaines Salées sec", Availles-Limouzine, lors d’un pompage en 2022. Composition du gaz : environ 94% d’azote et environ 5% d’hélium.
© BRGM - F. Gal
Contexte et objectifs du projet
L’hélium est une ressource stratégique à forte valeur ajoutée, indispensable à de nombreuses applications industrielles, scientifiques et médicales, alors même que son approvisionnement mondial devient de plus en plus contraint face à une demande croissante. Contrairement à d’autres matières premières critiques, l’hélium ne peut être produit artificiellement : il est exclusivement généré par des processus géologiques s’étendant sur des millions d’années. Son exploration et son exploitation durable constituent ainsi un enjeu scientifique et stratégique majeur. En Europe, et plus particulièrement en France, les ressources nationales en hélium restent encore insuffisamment caractérisées, entraînant une forte dépendance aux importations.
Les connaissances actuelles en France se concentrent principalement sur les systèmes CO₂–hélium. À l’inverse, les systèmes azote-hélium, qui présentent souvent des teneurs en hélium plus élevées et l’avantage déterminant d’être décarbonés, demeurent largement sous-explorés. Pourtant, des mesures récentes mettant en évidence des concentrations exceptionnellement élevées en hélium dans des régions couvrant le Poitou, le Morvan et l’ouest du Massif central révèlent l’existence d’un potentiel national réel mais encore quasi-inexploité. Sa valorisation nécessite des recherches ciblées, interdisciplinaires, et le développement de stratégies d’exploration de nouvelle génération adaptées à ces contextes géologiques spécifiques.
H-eXPLORE a pour ambition de faire progresser l’exploration des gaz du sous-sol en développant des workflows innovants et intégrés, adaptés à la complexité des systèmes géologiques. Le projet vise à améliorer la compréhension scientifique des systèmes azote-hélium décarbonés prometteurs. En ciblant des régions à fort potentiel mais peu explorées, H-eXPLORE ouvre de nouvelles perspectives pour l’exploration nationale de l’hélium.
L’interdisciplinarité est au cœur de la démarche, mobilisant l’ensemble des géosciences pour appréhender la complexité du sous-sol. Le projet accorde également une place centrale au forage de recherche, afin de maximiser l’acquisition de données et d’améliorer la calibration et la fiabilité des méthodes d’exploration non invasives.
Résultats attendus
H-eXPLORE devrait produire un ensemble de résultats couvrant les connaissances scientifiques, les technologies d’exploration et l’évaluation stratégique. Sur le plan scientifique, le projet permettra de mieux comprendre les systèmes azote-hélium, notamment leurs contrôles géologiques, l’origine des fluides, leurs voies de migration et leurs mécanismes d’accumulation. Grâce à une approche intégrée combinant géochimie, analyses isotopiques, géophysique et modélisation, de nouveaux modèles conceptuels seront élaborés et pourront s’appliquer à l’hélium ainsi qu’à d’autres gaz du sous-sol, dont l’hydrogène naturel.
Sur le plan méthodologique, H-eXPLORE développera et validera des workflows d’exploration innovants, associant cartographie à grande échelle et caractérisation approfondie de sites pilotes. Ces workflows seront testés sur un site sélectionné, incluant un forage scientifique de profondeur moyenne, permettant de générer des jeux de données haute résolution et d’affiner la calibration des modèles et hypothèses. Cette approche renforcera l’expertise nationale en forage scientifique et en investigation intégrée du sous-sol.
Sur le plan stratégique, le projet fournira une évaluation actualisée et scientifiquement solide du potentiel hélium en France, en identifiant les zones prioritaires et les principales lacunes de connaissance. Ces résultats soutiendront les décisions des pouvoirs publics et des acteurs industriels en matière d’exploration des ressources, de transition énergétique et de stratégie sur les matières premières critiques. Au-delà de l’hélium, les retombées auront une portée plus large pour les ressources souterraines décarbonées, renforçant la position de la France dans les technologies d’exploration émergentes et contribuant à des bénéfices économiques, technologiques et sociétaux à moyen terme.
Partenaires
Le projet H-eXPLORE est lauréat du premier appel à projets du PEPR exploratoire "Sous-sol, bien commun", programme de recherche pour l'utilisation et l'exploitation responsable et durable du sous-sol copiloté par le BRGM et le CNRS et financé par le plan d'investissement France 2030.
Ce projet bénéficie d'une aide de l’État gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au titre de France 2030 portant la référence 25-EXSS-0004.
Il regroupe plusieurs partenaires :
- BRGM
- Université Grenoble Alpes
- CNRS
- Geolinks
- 45-8 Energy
