Production d'hydrogène dans la transition énergétique : Exploring Protium Project Pioneer 1

L'hydrogène est largement considéré comme un élément essentiel d'un avenir net zéro et a un rôle clé à jouer dans la décarbonisation des secteurs tels que les transports lourds et les processus industriels.

Il a récemment connu un regain d'intérêt, motivé par le besoin urgent de lutter contre le changement climatique, les améliorations technologiques et les défis auxquels sont confrontées les industries dans la décarbonisation par l'électrification.

L'hydrogène est déjà couramment utilisé dans les industries, notamment dans les procédés chimiques. La production dédiée d'hydrogène comme vecteur énergétique est une tendance émergente.

La vitesse à laquelle la demande a augmenté est tout simplement phénoménale, et elle ne fait qu'augmenter, mais cela a conduit à deux questions importantes : est-ce une solution durable et d'où vient-elle ?

Bien qu'il soit très encourageant de voir un désir pour un avenir plus vert, il est important de considérer comment l'hydrogène est produit pour s'assurer qu'il y a une différence positive vers un avenir net zéro.

Aujourd'hui, la majeure partie de l'hydrogène au Royaume-Uni et dans le monde est produite par un procédé appelé Steam Methane Reforming.

Comme son nom l'indique, le méthane (fabriqué à partir de gaz naturel) est décomposé par la vapeur et la chaleur en hydrogène et en dioxyde de carbone, ce dernier étant rejeté dans l'atmosphère. En raison des émissions qui y sont associées, il est souvent étiqueté « hydrogène gris ». Si tout l'hydrogène destiné aux futurs « projets verts » provenait de sources « grises », cela déplacerait simplement les émissions du point d'utilisation au point de production.

Des méthodes de capture et de stockage du carbone, communément appelées CSC en abrégé, sont en cours de développement. Lorsque le CCS est ajouté en aval du processus de reformage à la vapeur, l'hydrogène peut être étiqueté « bleu ». Cependant, ce processus n'est toujours pas une procédure zéro émission, car tout le carbone ne peut pas être capturé.

La meilleure méthode zéro émission pour la production d'hydrogène s'appelle l'électrolyse, où l'eau est « divisée » en ses éléments constitutifs à l'aide d'électricité. Si l'électricité est produite par des énergies renouvelables ou par l'énergie nucléaire, il n'y a pas d'émissions de carbone, et l'hydrogène peut être étiqueté « vert » car il n'y a pas d'émissions de carbone.

Actuellement, la disponibilité d'hydrogène vert est très limitée, mais cela évolue rapidement avec des entreprises comme Protium en tête.

Il y a une transition croissante vers l'hydrogène vert, avec des installations de production planifiées et développées à travers le Royaume-Uni.

Protium est l'une des entreprises qui ouvre la voie, ayant dévoilé son premier électrolyseur opérationnel plus tôt cette année et avec d'autres projets déjà en développement.

L'électrolyseur Protium Pioneer est la plus grande installation de technologie Enapter AEM au Royaume-Uni. Pioneer 1 se compose de 40 modules électrolyseurs Enapter pouvant produire plus de 40 kg d'hydrogène par jour. Cela équivaut à alimenter 13 voitures pendant 350 km.

La charge de l'électrolyseur peut être ajustée pour correspondre aux fluctuations et à l'intermittence de l'énergie renouvelable, tandis que l'hydrogène produit peut être stocké sous forme de gaz ou de liquide et consommé au fur et à mesure que l'utilisateur en a besoin. Par conséquent, l'hydrogène sera si important dans un avenir net zéro.

Cependant, développer et mettre en place ce type d'infrastructure n'est pas sans embûches.

Les effets de la pandémie et de la guerre en cours en Ukraine, associés à une augmentation de la demande de produits à base d'hydrogène vert, ont mis à rude épreuve la chaîne d'approvisionnement dans presque tous les domaines impliqués dans la fabrication mécanique de produits.

Il est actuellement prouvé que les coûts augmentent de plus de 30 % ainsi que les délais augmentent de plus de 100 % en l'espace de quelques semaines. Du point de vue d'un développeur, cela a exercé une pression sur la passation précoce des commandes et la gestion des contrats pour éviter les dépassements de coûts.

Un aspect clé de tout projet est de s'assurer que la sécurité inhérente est atteinte dans la conception. De par sa nature, l'hydrogène est plus inflammable que le gaz naturel. Cependant, étant une molécule beaucoup plus légère, elle se disperse également plus rapidement.

Par conséquent, parvenir à une ventilation adéquate pour un système à hydrogène est un défi majeur pour empêcher l'hydrogène d'atteindre sa limite d'inflammabilité (4 % v/v dans l'air). Pour obtenir un site intrinsèquement sûr, de nombreux équipements clés doivent être déployés à l'extérieur des conteneurs afin d'assurer une ventilation naturelle maximale et d'empêcher l'accumulation d'hydrogène.

De plus, le réservoir d'hydrogène du Pioneer 1 équipé d'une ventilation forcée garantit que l'hydrogène n'atteindra jamais sa limite d'inflammabilité. Un équipement antidéflagrant doit également être utilisé si nécessaire.

L'hydrogène vert est une industrie naissante, et de nombreuses parties prenantes clés ne connaissent pas l'hydrogène, contrairement aux autres sources de carburant. Le principal point à retenir est que l'éducation des parties prenantes et du public sur les avantages de l'hydrogène vert ainsi que sur les revers devrait être encouragée.

Cela accélérera l'acceptation de l'hydrogène vert et permettra finalement à la population générale d'apprécier la nécessité d'une évolution plus rapide vers un avenir à zéro émission nette.

Le projet Pioneer 1, ainsi que tous les projets de production d'hydrogène vert, montrent le développement continu du marché britannique de l'hydrogène.

Le projet Pioneer 1 démontre l'importance de la mise à l'échelle du marché à partir d'un projet plus petit. Cela prouve également qu'avec la technologie et les processus requis, un plan directeur peut être créé pour faciliter la planification de projets d'hydrogène vert à plus grande échelle.

Cela signifie que les résultats seront obtenus plus rapidement non seulement pour des entreprises comme Protium, mais, plus important encore, pour le marché plus large de l'hydrogène.

Les projets Pioneer 1 démontrent que l'hydrogène vert peut être une solution de décarbonisation viable et qu'il s'agit d'une avancée majeure vers une économie nette zéro.

protium[email protected]

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