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Qu'est-ce que l'hydrogène vert et comment l'utiliser?

À l'heure actuelle, l'hydrogène est principalement utilisé comme matière première dans l'industrie, mais il est de plus en plus utilisé comme moyen de stockage de l'énergie et comme carburant dans le secteur des transports. Matt Doyle, directeur commercial de Wescott Industrial Services, spécialiste du revêtement de parcs d'éoliennes offshore, basé à Jarrow, explique ce qu'est exactement l'hydrogène vert et comment nous en entendrons probablement parler davantage à l'avenir.

Par Matt Doyle, directeur commercial de Wescott Industrial Services

L'hydrogène, sans trop entrer dans le cours de chimie, est largement utilisé dans l'industrie pétrochimique, en particulier dans la production d'ammoniac pour les engrais et de méthanol pour les industries des plastiques et de la pharmacie.

Il est également utilisé pour éliminer le soufre des carburants, comme gaz de soudage et comme carburant pour fusées, pour ne nommer que quelques utilisations, mais la nouvelle technologie excitante utilise l'hydrogène comme carburant propre pour le transport, en émettant uniquement de l'eau comme sous-produit. Si cette technologie se développe, comme beaucoup le souhaitent, la demande augmentera considérablement, en particulier pour l'hydrogène produit par la technologie verte.

En substance, il existe trois manières de produire de l'hydrogène. La grande majorité de l'hydrogène commercial en vrac est actuellement de l'hydrogène «bleu», obtenu en mélangeant de la vapeur (vapeur d'eau) avec du gaz naturel qui réagit avec le méthane et le décompose en monoxyde de carbone et en hydrogène.

L'hydrogène «brun» est une alternative. L'hydrogène est produit par la gazéification du charbon: le charbon est mélangé à de l'oxygène à des pressions et à des températures élevées pour produire à nouveau du monoxyde de carbone et de l'hydrogène.

Le troisième moyen est l'hydrogène «vert», dans lequel l'hydrogène est produit en faisant passer un courant électrique dans l'eau à l'aide d'un électrolyseur alimenté par une énergie renouvelable. Bien que la technologie existe depuis longtemps, la viabilité du processus dépend de la demande en hydrogène comme carburant et du prix de l’électricité pour la production.

Hydrogène vert: transport de droits d'auteur à deux étages pour Londres

Entrez dans la croissance des parcs éoliens offshore, en particulier, et dans la chute du prix de l’électricité qu’ils produisent. Lorsque l'on tient également compte de la demande croissante en technologie de stockage d'énergie pour tirer parti de l'électricité produite en période de faible demande, la production d '«hydrogène vert» devient viable et de plus en plus populaire à mesure que les pressions environnementales pour une efficacité énergétique réduite en carbone et énergétique augmentent sur les sociétés d'énergie.

Nous en sommes certainement au début du développement avec très peu d'électrolyseurs PEM (Proton Exchange Membrane) à grande échelle actuellement en production, mais les signes sont positifs pour la nouvelle technologie, que l'hydrogène résultant soit utilisé dans le secteur chimique ou en tant que carburant.

Le Japon, par exemple, prévoit d’utiliser 5.3m à l’aide de systèmes micro-cogénération à pile à combustible à base d’hydrogène de 2030.

L’Australie, qui est devenue le premier producteur mondial d’hydrogène brun grâce à ses vastes réserves de charbon «brun», notamment dans la Latrobe Valley, à l’est de Melbourne, dans le Victoria, investit également dans la production d’hydrogène vert dès la première exportation. de l’hydrogène vert, bien qu’une petite quantité d’essai, a été envoyé au géant japonais de l’énergie, JXTG, en mars de cette année pour prouver que la technologie était possible.

L’Université de technologie du Queensland (QUT) a utilisé l’énergie solaire pour convertir le toluène en une substance appelée méthylcyclohexane (MCH) à l’aide du procédé JXTG utilisant les panneaux solaires de QUT - le toluène est utilisé en tant que vecteur d’énergie hydrogène liquide présentant l’avantage de la teneur élevée en hydrogène capacité à température ambiante. MCH ressemble et ressemble à du pétrole, ce qui signifie qu'il peut être expédié par camions-citernes, pipelines et super-citernes classiques.

Une fois expédié au Japon, le MCH a été reconverti en toluène et l'hydrogène extrait pour être utilisé dans une pile à combustible ou un véhicule approprié. Le toluène est alors disponible pour être réutilisé dans le cycle de transport.

En 2017, l’UE a attribué au consortium H2FUTURE le contrat pour la construction de l’une des plus grandes centrales d’électrolyse PEM au monde à Linz en Autriche, alimentée par de l’énergie verte hydroélectrique. La construction est maintenant terminée et l'installation est maintenant à l'essai, produisant de l'hydrogène principalement pour l'industrie de l'acier.

CGI de Green Hydrogen sland (media) - photo gracieuseté de TenneT

En mai dernier, les îles Baléares espagnoles ont dévoilé le projet «Power to Green Hydrogen» à Majorque, promu par le gouvernement régional et quatre sociétés privées. Le projet concerne ce qui a été décrit comme la plus grande usine d'hydrogène renouvelable en Europe destinée au transport de carburant parmi l'un des huit projets de régénération dans la région de Lloseta sur l'île de Majorque.

L'usine de production d'hydrogène vert, fonctionnant à l'énergie solaire, qui devrait être opérationnelle à 2021, fournira une énergie non polluante en MW 10 aux véhicules à mobilité durable, aux hôtels situés dans les baies d'Alcúdia et de Pollença, ainsi qu'à la zone industrielle d'Inca. La nouvelle installation fournira du carburant durable pour les transports publics et privés, sous forme d'autobus de transport en commun et de flottes privées telles que des voitures de location et des voitures de tourisme.

Plus près de chez nous, le groupe "Construire des systèmes innovants d’hydrogène vert dans un territoire isolé" (BIG HIT) a procédé au premier ravitaillement en carburant de cinq fourgonnettes Renault Kangoo fonctionnant à l’hydrogène dans les Orcades avec de l’hydrogène produit par un électrolyseur PEM 1MW alimenté en électricité. les éoliennes sur les îles voisines de Shapinsay et Erday. L'Écosse, en particulier, étudie de très près la nouvelle technologie dans le cadre de sa vision du réseau d'électricité et de gaz pour 2039.

À Londres, 20, des premiers bus à impériale au monde fonctionnant à l'hydrogène, devrait être dans les rues au début de l'année prochaine dans le cadre d'un projet £ 12m, dont 5m £ est financé, paradoxalement face au chaos actuel du Brexit, grâce à un financement européen .

Des entreprises européennes telles que le géant allemand TenneT étudient sérieusement la viabilité et l’ingénierie pratique requises pour créer des îles artificielles au large de la mer du Nord afin d’héberger des PEM, en utilisant l’électricité produite par des parcs éoliens offshore.

Cela évite non seulement la perte ou la chute de puissance des câbles, particulièrement dans les câbles blindés requis en raison de la chaleur supplémentaire provenant du flux de courant résiduel, et les frais liés à la transmission de grandes quantités d’énergie à la côte, mais consomme également de l’électricité produite à temps de faible demande. L'hydrogène et le méthane synthétique peuvent être transportés à travers le réseau de pipelines existant.

L’un des derniers développements dans ce domaine est le projet norvégien «Deep Purple» qui approfondit le concept d’électricité en gaz en explorant la viabilité de solutions permettant de convertir l’énergie des sources de chaleur extraites en hydrogène mais stockée sur le fond marin. .

Cela permettrait un approvisionnement stable en électricité renouvelable aux plates-formes pétrolières et gazières offshore (qui produisent actuellement leur propre électricité à l'aide de turbines à gaz émettrices de carbone) et à l'hydrogène destiné à d'autres usages. Les PEM et les réservoirs de stockage d'hydrogène seraient en fait intégrés aux turbines dans un scénario.

Tout le monde suppose que la nouvelle technologie ira de pair avec une combinaison de facteurs économiques et politiques: quels seront les coûts pour Green Hydrogen et les utilisations qui en résulteront et l'engagement des gouvernements locaux et nationaux en faveur d'une économie verte, mais il ne fait aucun doute que nous va en apprendre beaucoup plus sur l'hydrogène vert dans un avenir très proche.

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