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Filière hydrogène : principaux verrous et intérêt du Power to GasArticle de référence | Réf : BE8565 v2
Auteur(s) : Moussa DICKO, Farida DARKRIM-LAMARI, Pierre MALBRUNOT
Date de publication : 10 oct. 2013
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Combustible hydrogène - UtilisationCet article fait partie de l’offre
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Un bon fonctionnement et la longévité des piles à combustible exigent un hydrogène pur, d'un degré 3N (99,9 %) ou plus, et surtout exempt d'oxyde de carbone (moins de 20 ppm molaire), d'où le plus souvent la nécessité de purifier le gaz produit par les méthodes décrites ci-avant. Pour cela, il existe plusieurs procédés dont la séparation par membranes, la cryogénie et, le plus utilisé, l'adsorption sélective utilisant des matériaux poreux de type alumino-silicate.
Les membranes sont des barrières de quelques centaines de nanomètres à quelques millimètres d'épaisseur qui, sous l'effet d'une force de transfert, vont permettre ou non le passage de certains composants. Parmi les membranes existantes, les membranes inorganiques, métalliques ou céramiques, bien que les plus onéreuses, sont celles qui tolèrent les flux les plus élevés et sont les plus résistantes (corrosion, pression, température).
La séparation cryogénique est une distillation à basse température qui condense les composants du gaz à purifier ayant un point d'ébullition à une plus haute température que l'hydrogène. C'est un mode de séparation plus ancien, coûteux en énergie qui est adapté à l'obtention d'hydrogène de grande pureté (4 ou 5 N, soit 99,99 % ou 99,999 %).
En 1960, les premières installations du procédé dit de pressure swing adsorption (PSA) à l'échelle industrielle ont été réalisées pour la séparation de l'air et la production de l'hydrogène. Ces procédés sont basés sur les brevets de Skarstrom et Guerin en 1957 et 1958 . La première unité commerciale de purification d'hydrogène par PSA a été installée, en même temps qu'un réformateur, à Toronto en 1966 . Le PSA constitue la méthode la plus importante en capacité...
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VÉHICULE ET MOBILITÉ DU FUTUR
(1) - EDF – GDF - Deux siècles d'hydrogène. - Hommage à Jean Baptiste Meunier, Tours, 14-23 août 1986.
(2) - BAILLEUX (CH.), CLÉMENT (P.) - L'hydrogène révolutionnaire. - Direction des Études et Recherches, ED F(1989).
(3) - AIR LIQUIDE Division Scientifique - Gas Encyclopedia. - Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam (1976).
(4) - JONCHERE (J.P.), BAUDOUIN (C.) - Production d'hydrogène à grande échelle à partir des hydrocarbures. - L'actualité Chimique, 20-25 déc. 2001.
(5) - MARION (P.), VINOT (S.) - Production d'hydrogène à partir des combustibles fossiles. - Mémento de l'hydrogène, Fiche 3.2.1 site AFHYPAC (2011).
(6) - GIROUDIERE (F.), JUNKER (M.) - Les technologies de production de l'hydrogène. - ...
International Association for Hydrogen Energy IAHE http://www.iahe.org
Sous l'égide de cette association, depuis 1976, tous les deux ans, se tient une des plus importantes et des plus anciennes conférences sur l'hydrogène énergie, la World Hydrogen Energy Conference WHEC. Ces conférences sont à tour de rôle organisées par la communauté hydrogène-énergie d'un pays dans le monde
HAUT DE PAGE2.1 Producteurs et fournisseurs d'hydrogène (liste non exhaustive)
Air Liquide (France)
Ce groupe international est présent dans de nombreux projets français, européens et nord-américains, surtout pour les aspects de l'utilisation de l'hydrogène dans les piles à combustible. Air Liquide a d'ailleurs créé une filiale, la société Axane, qui se propose d'assurer le développement, la fabrication et la commercialisation de piles à combustible pour usage portatif, pour des applications stationnaires...
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