Les solutions de KEP Technologies aux défis de la filière hydrogène

Date : 21.02 - Catégories : Ingénierie / Marques

Depuis quelques années, l’hydrogène est un secteur très convoité, autant écologiquement qu’économiquement. Les pays européens investissent de plus en plus dans ce vecteur énergétique, notamment pour son impact sur la diminution des émissions de gaz à effet de serre.

L’hydrogène est devenu un réel enjeu dans le développement de nos énergies, qui se décline sous 4 aspects :

La production
Le stockage
La distribution
La conversion

Challenge – 1. Production d’hydrogène

Plusieurs techniques existent pour produire de l’hydrogène, l’une des plus répandues est le reformage de gaz naturel à la vapeur d’eau. Il s’agit d’une réaction du méthane avec de l’eau, pour former de l’hydrogène et du CO₂.

La seconde technique qui consiste à produire de l’hydrogène est l’électrolyse de l’eau, autrement dit la réaction entre l’électricité produite et l’eau. Dans cette approche, le coût et la durée de vie des matériaux utilisés, en particulier des séparateurs, sont limités.

Il est donc préférable de contrôler de manière automatisée les pièces afin de fiabiliser leur production à grande échelle.
Si de nouveaux matériaux sont envisagés, il est également important de caractériser leur stabilité.

La production d’hydrogène peut également passer par le traitement de biomasses et de déchets. Cependant le coût élevé des catalyseurs actuels nécessite une optimisation de ces matériaux. La caractérisation de l’efficacité des potentiels nouveaux catalyseurs peut donc permettre in fine de faire des économies.

Une fois l’hydrogène produit, il faut le stocker et le transporter afin qu’il puisse être distribué puis utilisé.

Challenge – 2. Stockage de l’hydrogène

L’hydrogène peut être stocké dans des bouteilles ou des conteneurs gazeux, liquides ou sous pression. Le coût et la résistance des matériaux, composants et systèmes peuvent être améliorés par la caractérisation de la durabilité sous hydrogène des nouveaux matériaux ou encore par le contrôle et l’inspection automatisée des systèmes après fabrication.

Il est possible de stocker l’hydrogène dans des matériaux absorbants. Pour gagner en efficacité et étendre leur champ d’applications, les matériaux doivent cependant stocker plus d’hydrogène et être plus rapides à charger et décharger l’hydrogène stocké. Setaram vous accompagne dans la caractérisation de la capacité et de la vitesse de vos matériaux.

Dès que l’hydrogène a été convenablement stocké et transporté, il peut dorénavant être distribué dans l’optique finale d’être converti pour être utiliser.

Challenge – 3. Distribution de l’hydrogène

La distribution de l’hydrogène concerne essentiellement le transport et la livraison de ce dernier.

Lorsqu’il est transporté sous forme gazeuse, l’hydrogène représente un coût de maintenance important du fait de la faible durée de vie des matériaux (acier, composites…) à haute pression et/ou basse température. Vous pouvez donc être amené à caractériser la stabilité des potentiels matériaux sous ces conditions.

Lorsqu’il est transporté via un vecteur liquide, ce vecteur a des capacités et vitesses de charge/décharge limitées. Son efficacité doit donc préalablement être caractérisée.

La fiabilité des systèmes de distribution (compresseurs, vannes, buses, etc.) de l’hydrogène peut être améliorée. La conception et la fabrication de systèmes et sous-ensembles fiables et à grande échelle est assurée par KEP Metal Solutions. Vous pouvez également faire contrôler la fabrication des systèmes et leurs sous-ensembles par Setsmart.

L’étape ultime est la conversion de l’hydrogène.

Challenge – 4. Conversion de l’hydrogène

Cette dernière étape dans le cycle de vie de l’hydrogène peut être réalisée de plusieurs façons :

Par combustion dans une turbine

Les turbines fonctionnant avec de l’hydrogène sont soumises à des températures et des teneurs en vapeur plus élevées, c’est pourquoi Setaram vous accompagne dans la caractérisation de nouveaux alliages plus résistants.

Par conversion dans une pile à combustible

Dans ce secteur la production doit changer d’échelle et se fiabiliser, grâce à un contrôle industriel fiable et automatique des pièces.
De plus, si une caractérisation de la stabilité thermique des matériaux (tels que les électrolytes et membranes) est réalisée, les matériaux seront moins coûteux et tiendront à plus haute température.

infographie combustible - KEP Technologies

KEP Technologies, votre partenaire privilégié – Gestion de vos projets hydrogène

KEP Technologies vous accompagne également dans la gestion de vos projets complets. Il peut s’agir par exemple du déploiement d’installations de production d’hydrogène comme matière première pour l’industrie, ou pour l’injecter dans le réseau gazier. Ils peuvent également concerner la fourniture d’électricité pour le réseau ou en local (off-grid).

Nous mettons pour cela en œuvre nos capacités d’ingénierie, et notre savoir-faire approfondi en matière de gestion de projets complexes, à tous leurs stades. Vous bénéficiez de notre maîtrise de technologies variées, de l’intégration de celles de notre vaste réseau de partenaires et sous-traitants, ainsi que de l’ensemble de nos compétences. En tant qu’ETI, KEP Technologies dispose enfin de toutes les capacités industrielles et financières pour porter des projets dimensionnés.