« Hydrogène : Vecteur énergétique » : de la production à l’utilisation

Le déploiement des énergies renouvelables, par nature intermittentes, nécessite le développement d’une infrastructure de stockage de l’énergie adaptée en taille et en flexibilité. Une des voies envisagées est la conversion de l’électricité d’origine solaire ou éolienne en hydrogène. En effet, l’hydrogène est un vecteur d’énergie à fort potentiel, autant pour le stockage stationnaire avec notamment la production de gaz de synthèse, que pour l’alimentation des véhicules électriques de grande autonomie. La maîtrise technologique de sa production avec une faible empreinte carbone fait donc l’objet d’un effort de R&D renforcé, tout comme son stockage et sa conversion.

L’avancée scientifique / technologique

Les laboratoires de l’institut Carnot Energies du futur (www.energiesdufutur.fr) – LEPMI, Institut Néel, SIMAP, CEA Liten/DEHT et DTBH – sont fortement impliqués sur l’ensemble de la chaine hydrogène.

Leurs compétences complémentaires leur ont permis de développer des matériaux et des composants puis de les intégrer avec succès dans des systèmes innovants pour la conversion de l’hydrogène en électricité dans des piles à combustibles, pour le stockage solide de l’hydrogène ou, tout récemment, pour la production d’hydrogène par électrolyse de l’eau. Les différents procédés d’électrolyse se distinguent essentiellement par leur température de fonctionnement qui conditionne la quantité d’électricité à apporter pour dissocier la molécule d’eau et donc le coût énergétique de l’hydrogène produit. Une étape importante a été franchie par un laboratoire de l’institut Carnot avec la démonstration d’un système électrolyseur prototype fonctionnant avec un rendement supérieur à 90%. La production d’hydrogène y est réalisée à 700°C à partir de vapeur d’eau à 150°C avec une consommation électrique réduite à 3,9 kWh par m³ d’hydrogène produit. Ce résultat inégalé est notamment le fruit d’une intégration thermique adaptée au système.

Avantage concurrentiel apporté aux acteurs économiques

La chaine hydrogène ouvre donc de nouvelles perspectives technologiques pour le stockage d’électricité intermittente et sa valorisation notamment pour l’alimentation des véhicules électriques hybrides. Citons à titre d’illustration trois entreprises partenaires de l’institut Carnot Energies du futur dont le modèle économique s’inscrit dans le déploiement de la chaine hydrogène : Sylfen, start-up qui prépare la commercialisation de systèmes de production et de conversion réversible d’hydrogène, McPhy Energy qui commercialise des systèmes innovants de stockage solide de l’hydrogène, facilement manipulables et sûrs, et SymbioFCell qui est spécialisé dans la conception et l’industrialisation de systèmes piles à hydrogène.

Contact :
Institut Carnot Energies du futur : Emmanuel DAMERY - emmanuel.damery@energiesdufutur.fr

 

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