Entreprises en Normandie : se développer et innover avec l’hydrogène

Publié par IRD2 IRD2, le 14 août 2019   120

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L’hydrogène, de plus en plus présenté comme une piste d’avenir dans la transition énergétique suscite de nombreuses questions comme par exemple :

  • Quelles sont les méthodes pour le produire ?
  • Son stockage est il envisageable à l’échelle d’une entreprise ?
  • Quels en sont les usages possibles en entreprise ?
  • Quels liens entre les énergies renouvelables et l’hydrogène ?

Pour nous aider à mieux s’approprier le champs des possibles que l’hydrogène peut ouvrir aux entreprises dans une dynamique de développement et d’innovation énergétique, deux invités étaient présents lors de la conférence du 25 juin 2019 :

David HONORE maître de conférence à l’INSA de Rouen, en charge du projet de recherche RAPHYD Aude HUMBERT cheffe de projet au sein de la société industrielle H2V Industry

Cette conférence s’inscrit dans le cadre d’une série de rencontres et d’ateliers participatifs organisés par le Dôme en lien avec le programme de recherche ARTEMIS porté par les universités de Caen, Rouen et Le Havre Normandie qui vise à travailler sur les questions d’acceptabilité des projets hydrogène par les citoyens. Ces actions reposent sur la nécessité d’inviter des populations à s’approprier et interroger les enjeux scientifiques et techniques de la feuille de route hydrogène de la Région.


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Entreprises et territoires font actuellement face à des enjeux de transition énergétique : réduction des émissions de gaz à effet de serre et de polluants, épuisement des ressources fossiles, augmentation de la demande énergétique. Pour y répondre la solution réside principalement dans la recherche de bouquet de solution. L’hydrogène fait partie des solutions de ce mix énergétique. Cet élément chimique le plus abondant dans l’univers, et également le plus petit, est cependant quasi inexistant sur terre sous forme de di-hydrogène (H2). Non pas une source directe d’énergie comme beaucoup le pensent il est utilisé comme vecteur énergétique : il permet de stocker temporairement de l’énergie qui a été produite mais qui n’a pas besoin d’être consommé dans l’immédiat. Par exemple des panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité dans la journée, mais la demande en énergie n’est que le soir.

 

  Son usage présente de nombreux bénéfices directs :

  • Décarbonatation de l’activité (transporteurs, logisticiens, industrie pétrochimique et chimique)
  • Amélioration du bien être des salariés et usagers (pas de bruit, d’odeurs d’essence ou de gaz d’échappements)
  • Amélioration du rendement des chaudières
  • Facilité d’utilisation

 

Pour valoriser énergétiquement l’hydrogène 3 étapes incontournables : production, stockage et utilisation.

En fonction de la source à partir de laquelle il est produit et du procédé utilisé, l’hydrogène porte différents noms :

  • Hydrogène marron : par vaporéformage ou oxydation partielle de gaz naturel, ou par gazéification du charbon
  • Hydrogène bleu : par précombustion pour le captage et la séquestration du CO2
  • Hydrogène vert : par pa pyrogazéification de biomasse ou électrolyse de l’eau

D’autres méthodes sont également utilisées mais moins répendues comme la photocatalyse de l’eau, la photosynthèse avec cyanobactéries ou micro-algues ou la décomposition thermochimique à haute température.

Pour pouvoir jouer son rôle de vecteur énergétique l’hydrogène doit être stocké, plusieurs formes de stockages sont possibles :

  • Sous forme de gaz. En réservoir sous pression c’est l’usage le plus courant
  • Stockage liquide : sert notamment dans le domaine spatial mais a un coût énergétique élevé
  • Stockage solide,par des galettes de magnésium dopé
  • Stockage chimique

Ces formes de stockages ont chacune des avantages et des inconvénients et peuvent être choisies en fonction des usages envisagé set notamment si le stockage doit être mobile ou intégré sur site. 

Une autre forme de stockage, et de distribution, consiste à injecter de l’hydrogène dans le réseau de gaz naturel, permettant ainsi à des zones non interconnectées, comme des iles, ou à des sites industriels un accès facilité à ce vecteur énergétique.



Parfois moins connu du grand public ; l’hydrogène en industrie peur être utilisé comme matière première dans différents procédés. Par exemple en pétrochimie le craquage à l’hydrogène sert à séparer des gaz lourds en produits plus légers et plus valorisables (essence, kérosène, diésel). En industrie chimique il sert à la fabrication d’engrais, d’arômes pour l’industrie alimentaire, ou encore comme réactif pour la composition de fibres textiles.

 

Un usage d’avantage connu est celui de la pile à combustible, très répandu dans la mobilité, aussi bien pour des voitures, que pour des bus ou des vélos, mais aussi pour des trains, des bateaux ou encore des chariots élémvateurs. Présentant des avantages tels que l’absence d’émission de CO2, de NOX et de particules, l’absence de bruit,ou encore  un temps de charge réduit, l’usage de l’hydrogène dans la mobilité nécessite  malgré tout à l’heure actuelle un investissement financier encore important.