Votre ferme pourrait-elle être alimentée en hydrogène en toute sécurité ?

26 mai 2023 4 min de lecture

L'hydrogène est le mot à la mode dans les cercles énergétiques maintenant.

Vous pouvez le fabriquer en électrolysant l'eau et, si l'électricité utilisée provient de sources renouvelables, elle est effectivement sans émissions. Lorsque vous utilisez de l'hydrogène dans une pile à combustible pour produire de l'électricité ou alimenter un véhicule, rien ne sort du tuyau d'échappement, sauf de la vapeur d'eau.

Alors, pourquoi ne l'utilisons-nous pas déjà ? Eh bien, il y a des défis techniques à surmonter, comme le stockage et le transport.

Comme le gaz naturel, l'hydrogène doit être stocké soit dans des réservoirs à haute pression, soit liquéfié et stocké dans des réservoirs cryogéniques. Et, comme le gaz naturel, l'hydrogène peut exploser. Bien que l'hydrogène soit géré en toute sécurité par des professionnels formés dans un environnement industriel, l'utilisation de grandes quantités d'hydrogène dans les environnements urbains peut susciter des inquiétudes.

Des chercheurs du monde entier cherchent des moyens de stocker et de transporter l'hydrogène de la manière la plus sûre possible. Une façon consiste à fixer l'hydrogène à un liquide porteur - quelque chose qui est stable dans des conditions de fonctionnement normales. Ce liquide peut être stocké et transporté à l'aide de réservoirs de carburant standard et de camions similaires à notre infrastructure essence ou diesel existante.

Nos chercheurs construisent un générateur d'hydrogène, capable de récupérer l'hydrogène d'un vecteur liquide, pour relever le défi du stockage et du transport.

Les transporteurs d'hydrogène organiques liquides (LOHC) sont des composés organiques qui peuvent absorber et libérer de l'hydrogène par des réactions chimiques. LOHC peut inclure des produits chimiques tels que le méthanol, le toluène ou le benzyltoluène.

L'utilisation du LOHC pour stocker et transporter l'hydrogène est étudiée depuis plus de 30 ans. Mais la recherche s'est intensifiée au cours des dernières années alors que le monde s'est tourné vers l'hydrogène pour aider à résoudre le défi du zéro net.

L'utilisation d'un LOHC dans le cadre de la chaîne d'approvisionnement en hydrogène implique un certain nombre d'étapes :

Ce cycle d'hydrogénation/déshydrogénation ne produit aucune émission de GES (gaz à effet de serre).

La technologie est déjà établie pour l'étape d'hydrogénation (étape deux ci-dessus). Mais, jusqu'à récemment, il n'y avait pas de processus commerciaux de déshydrogénation pour ces transporteurs d'hydrogène, en particulier pour les applications décentralisées à petite et moyenne échelle. Notre générateur d'hydrogène résout ce problème, complétant efficacement le cycle d'utilisation LOHC.

Il permet la production d'électricité là où vous en avez besoin, comme un générateur diesel. Mais sans les émissions de dioxyde de carbone et de particules (mélange de particules solides et de gouttelettes liquides présentes dans l'air) !

Le générateur d'hydrogène que nous prévoyons de construire utilisera notre technologie brevetée : Catalytic Static Mixer (CSM). Notre CSM est un échafaudage imprimé en 3D avec un revêtement catalytique qui s'intègre parfaitement dans les tuyaux standard. La structure est conçue pour optimiser l'interaction entre les réactifs, de sorte que la réaction catalytique est la plus efficace.

Le CSM permet un meilleur contrôle du processus qu'un lit à garnissage conventionnel. Lorsque le catalyseur est épuisé, il est relativement simple de remplacer le CSM par un nouveau, puis de régénérer l'ancien. Cette technologie est également hautement évolutive : il vous suffit d'augmenter le nombre de CSM en flux parallèle.

La technologie CSM est au cœur du générateur d'hydrogène. Le LOHC circule à travers et autour du CSM, se connectant au catalyseur. Le catalyseur élimine l'hydrogène du LOHC et forme des bulles d'hydrogène gazeux.

Le projet comporte deux volets. Nous allons d'abord construire un générateur d'hydrogène à l'échelle pilote. Ensuite, nous utiliserons ce que nous avons appris pour construire un générateur d'hydrogène à l'échelle de démonstration.

L'unité pilote produira 5 kg d'hydrogène par jour. Nous prévoyons qu'il fera environ 1m x 2m, il pourra donc s'asseoir sur un banc.

L'unité de démonstration produira 20 kg d'hydrogène par jour – une bonne taille pour une station de ravitaillement en hydrogène. La taille devrait être la taille d'un conteneur d'expédition standard de 12 m.

La stratégie nationale australienne sur l'hydrogène estime que 1 kg d'hydrogène peut être utilisé pour parcourir 100 km dans un Hyundai Nexo ou alimenter un climatiseur électrique à cycle divisé de 1 400 watts pendant 14,5 heures.

Un générateur d'hydrogène de cette taille est idéalement conçu pour l'alimentation électrique hors réseau - remplaçant efficacement certains générateurs diesel. Il pourrait être utilisé dans les fermes, les sites miniers, les sites d'exploration, les festivals de campagne et partout où une alimentation électrique hors réseau est requise. Il pourrait également être utile pour les stations de ravitaillement en hydrogène pour les voitures à hydrogène.

En remplaçant les génératrices diesel, une génératrice à hydrogène réduira les émissions de GES et sera peut-être même plus silencieuse!

Atteindre le zéro émission nette est un problème épineux, et il n'y a pas de réponse unique. Cette technologie pourrait apporter une solution aux besoins en énergie hors réseau. Il s'agit notamment des stations de ravitaillement en hydrogène, des chantiers de taille moyenne et des générateurs diesel dans certains des secteurs difficiles à réduire, notamment les fermes et les sites miniers. Ce faisant, cela aidera à mettre l'hydrogène entre les mains des Australiens ordinaires.