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Auteur(s)
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Khadidiatou CAMARA : Ingénieure spécialisée en génie énergétique et énergies renouvelables - CEO/directrice projets H2/ENR chez Siccogen – Consultante à l’ENSIATE
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Lire l’articleINTRODUCTION
Vous avez un projet de produire de l’hydrogène décarboné.
Cette fiche pratique vous donne les méthodes pour réaliser votre projet dans cet ordre chronologique :
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identifier la ou les sources d’énergies renouvelables locales et les usages de l’hydrogène produit ;
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identifier les procédés et le type d’équipement pour la production d’hydrogène ;
-
compresser, stocker, distribuer l’hydrogène ;
-
évaluer le bilan carbone de la chaîne de transformation de l’hydrogène.
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Comment compresser, stocker et/ou distribuer l’hydrogène ?Article inclus dans l'offre
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2. Comment identifier les procédés de transformation d’énergie en hydrogène et sélectionner le type d’équipement de production d’hydrogène correspondant ?
2.1 Comment identifier les procédés de transformation d’énergie en hydrogène ?
Il existe trois types de procédés de transformation d’énergie en hydrogène décarboné qui sont autorisés en France selon la rubrique ICPE 3420 et qui sont énoncés ci-après.
La figure Exemple de l’électrolyse de l’eau à température ambiante ou basse température montre le premier procédé de production d’hydrogène à partir d’électricité.
C’est un procédé utilisant de l’électricité renouvelable (solaire, éolienne, hydroélectrique, géothermique, biomasse) et de l’eau pour produire de l’hydrogène gazeux (ions H+) à la cathode et l’oxygène (ions O2-) à l’anode à 30 bars. Ce procédé a un rendement énergétique compris entre 60 % et 75 %. Les équipements de production d’hydrogène par électrolyse sont l’électrolyseur alcalin et l’électrolyseur PEM (proton échangeuse de membrane).
La figure Exemple de l’électrolyse de l’eau à haute température montre le second procédé de production d’hydrogène à partir d’eau ou de la chaleur à 900 °C-1 200 °C.
C’est un procédé utilisant la chaleur renouvelable provenant de centrales nucléaires, de centrales solaires, thermiques à concentration ou centrales géothermiques pour produire de l’hydrogène gazeux. Ce procédé a un rendement énergétique de 90 %. L’électrolyseur à oxyde solide (SOEC) à haute température est l’équipement utilisé pour la production d’hydrogène via ce procédé.
De manière générale, l’équipement permettant de produire l’hydrogène par le principe de l’électrolyse s’appelle l’électrolyseur.
La figure Comparaison des technologies d’électrolyseurs compare les trois types d’électrolyseurs existants selon leurs avantages et leurs inconvénients.
La technologie la plus économique et la plus performante est l’électrolyse à haute température expérimentée en laboratoire par le CEA. Elle verra le jour en 2025. Cette technologie nécessite des conditions opératoires spécifiques comme se trouver dans des conditions de températures...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Décret n° 2013-375 du 2 mai 2013 : rubrique ICPE 3420 – autorisation de produire l’hydrogène par électrolyse.
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ISO/TC 197/WG 27 : Qualité de l’hydrogène.
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ISO/TC 197/WG 28 : Contrôle de la qualité de l’hydrogène.
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ISO/TC 197/WG 21 : Hydrogène gazeux – Stations-service – Compresseurs.
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ISO/TC 197/WG 15 : Bouteilles et tubes pour stockage stationnaire.
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ISO/TC 197/WG 19 : Hydrogène gazeux – Stations-service – Dispositifs de distribution.
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ISO/TC 197/WG 24 : Hydrogène gazeux – Protocoles de remplissage pour véhicules à hydrogène.
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ISO/TC 197/WG 5 : Hydrogène gazeux - Raccords de remplissage pour véhicules terrestres.
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ISO/TC 197/WG 18 : Hydrogène gazeux – Réservoir de carburant pour véhicules terrestres et dispositifs contre les surpressions à détecteur de température.
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ISO/TC 197/WG 22 : Hydrogène gazeux – Stations-service – Flexibles.
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ISO/TC 197/WG 23 : Hydrogène gazeux – Stations-service – Raccords.
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ISO/TC 197/WG 29 : Considérations fondamentales pour la sécurité des systèmes à l’hydrogène.
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