COMPRESSEUR D'HYDROGÈNE

1.Production d'énergie à partir d'hydrogène par compression à l'aide de compresseurs

L'hydrogène est le carburant présentant la plus forte teneur énergétique massique. Malheureusement, sa densité dans l'atmosphère n'est que de 90 grammes par mètre cube. Pour atteindre une densité énergétique exploitable, une compression efficace de l'hydrogène est essentielle.

2.Compression efficace de l'hydrogène avecdiaphragmecompresseurs

Le compresseur à membrane est un concept de compression éprouvé. Ces compresseurs d'hydrogène compriment efficacement de petites et moyennes quantités d'hydrogène à des pressions élevées, voire extrêmement élevées, supérieures à 900 bars. Le principe de la membrane garantit une compression sans huile ni fuite, avec une excellente pureté du produit. Les compresseurs à membrane fonctionnent de manière optimale en charge continue. En régime intermittent, la durée de vie de la membrane peut être réduite et l'entretien plus long.

3.Compresseurs à piston pour comprimer de grandes quantités d'hydrogène

Si de grandes quantités d'hydrogène sans huile sont nécessaires à une pression inférieure à 250 bars, les compresseurs à piston secs, maintes fois éprouvés et testés, constituent la solution. Une puissance d'entraînement supérieure à 3 000 kW peut être utilisée efficacement pour répondre à tous les besoins de compression d'hydrogène.

Pour les débits volumiques élevés et les pressions élevées, la combinaison des étages à piston NEA avec têtes à membrane sur un compresseur « hybride » offre une véritable solution de compresseur à hydrogène.

1.Pourquoi l’hydrogène ?(Application)

Stockage et transport d'énergie à l'aide d'hydrogène comprimé

Avec l'Accord de Paris de 2015, les émissions de gaz à effet de serre doivent être réduites de 40 % d'ici 2030 par rapport à 1990. Afin de réaliser la transition énergétique nécessaire et de pouvoir coupler les secteurs de la chaleur, de l'industrie et de la mobilité avec le secteur de la production d'électricité, indépendamment des conditions météorologiques, des vecteurs énergétiques et des méthodes de stockage alternatifs sont nécessaires. L'hydrogène (H2) présente un énorme potentiel comme moyen de stockage d'énergie. Les énergies renouvelables telles que l'éolien, le solaire ou l'hydraulique peuvent être converties en hydrogène, puis stockées et transportées à l'aide de compresseurs d'hydrogène. De cette manière, une utilisation durable des ressources naturelles peut être combinée avec la prospérité et le développement.

4.1Compresseurs d'hydrogène dans les stations-service

Avec les véhicules électriques à batterie (VEB), les véhicules électriques à pile à combustible (VEPC) fonctionnant à l'hydrogène constituent un enjeu majeur pour la mobilité du futur. Des normes existent déjà et exigent des pressions de refoulement allant jusqu'à 1 000 bars.

4.2Transport routier alimenté à l'hydrogène

Le transport routier à hydrogène est principalement axé sur le transport de marchandises par camions légers et lourds, ainsi que par semi-remorques. Leur forte demande énergétique, liée à une longue autonomie et à des temps de ravitaillement courts, ne peut être satisfaite par la technologie des batteries. Il existe déjà de nombreux fournisseurs de camions électriques à pile à combustible à hydrogène sur le marché.

4.3L'hydrogène dans le transport ferroviaire

Pour le transport ferroviaire dans les zones dépourvues de caténaires, les trains à hydrogène peuvent remplacer les véhicules diesel. Dans de nombreux pays, les premiers trains électriques à hydrogène, offrant une autonomie de plus de 800 km et une vitesse de pointe de 140 km/h, sont déjà opérationnels.

4.4L'hydrogène pour un transport maritime neutre en carbone et à zéro émission

L'hydrogène trouve également sa place dans le transport maritime climatiquement neutre et à zéro émission. Les premiers ferries et petits cargos fonctionnant à l'hydrogène sont actuellement soumis à des tests intensifs. Les carburants synthétiques à base d'hydrogène et de CO2 capté constituent également une option pour un transport maritime climatiquement neutre. Ces carburants sur mesure pourraient également devenir le carburant de l'aviation du futur.

4,5L'hydrogène pour le chauffage et l'industrie

L'hydrogène est un matériau de base et un réactif important dans les processus chimiques, pétrochimiques et autres processus industriels.

Il peut soutenir le couplage sectoriel efficace de l'approche Power-to-X dans ces applications. Le Power-to-Steel, par exemple, vise à « défossiliser » la production d'acier. L'électricité est utilisée pour les procédés de fusion. L'hydrogène neutre en CO2 peut remplacer le coke dans le procédé de réduction. Dans les raffineries, on trouve les premiers projets utilisant l'hydrogène produit par électrolyse, par exemple pour la désulfuration des carburants.

Il existe également des applications industrielles à petite échelle, allant des chariots élévateurs à pile à combustible aux groupes électrogènes de secours à pile à combustible à hydrogène. Ces derniers, comme les micropiles à combustible pour les maisons et autres bâtiments, fournissent électricité et chaleur, et leur seul rejet est de l'eau propre.