Pour que l'hydrogène soit le carburant de l'avenir

2023/12/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Les centres technologiques de BRTA mènent depuis des années des recherches sur les technologies pour réaliser cette alternative. Par exemple, ils ont misé sur les technologies d'électrolyse pour atteindre une production massive d'hydrogène.

À Tecnalia, ils ont développé deux technologies. D'une part, ils utilisent l'électricité pour obtenir de l'hydrogène et de l'oxygène de l'eau. L'autre est basé sur des réacteurs à membrane. Eneko Fernández Gesalaga de Tecnalia explique comment ça marche: « Nous avons un réacteur dans lequel, par exemple, en introduisant de l’ammoniac, nous obtenons de l’hydrogène et de l’azote. » Ainsi, ils développent, fabriquent et testent des membranes pour réacteurs utilisant du carbone ou des matériaux polymères à Tecnalia. Certains de ces matériaux sont critiques et sont donc recyclés.

En plus de Tecnalia, CIDETEC travaille à l’obtention d’hydrogène vert par des électrolisateurs. Pour ce faire, des électrolyseurs PEM à base de membranes d'échange de protons ont été sélectionnés.

Francisco Alcaide Monterrubio, responsable des technologies hydrogène, explique le processus: « On utilise une membrane, un électrolyte solide. La membrane est intercalée entre deux électrodes puis nourrie avec de l'eau pour produire de l'hydrogène et de l'oxygène. Ces électrodes sont catalysées avec des métaux nobles. »

Pour rendre la production d’hydrogène compétitive grâce à cette technologie, CIDETEC développe de nouvelles stratégies telles que la réduction de la teneur en métal noble tout en conservant les caractéristiques de l’électrolisateur. Ils cherchent également à améliorer la longévité des électrolisateurs, tant dans les matériaux que dans les groupes d'électrodes à membrane.

Dans la recherche de nouvelles opportunités, CIC energiGUNE a misé sur les électrolisateurs indépendants, d'une part sur un système plus sûr et d'autre part sur une réduction des coûts. Dans cette technologie, avec la production d'hydrogène, un autre matériau est oxydé.

L'avantage de ce système est que l'hydrogène et l'oxygène sont générés séparément, il est donc plus sûr, plus efficace et moins cher, car il n'est pas nécessaire de purifier l'hydrogène.

L'objectif de la production d'hydrogène est de l'utiliser comme vecteur et, en définitive, d'obtenir de l'énergie. Des cellules à combustible sont utilisées à cette fin.

CIC energiGUNE synthétise de nouveaux matériaux pouvant être utilisés dans l'électrolyse et les cellules à combustible. Selon Paramaconi Rodríguez Pérez, dans le secteur de la mobilité, les cellules à combustible se déplacent et sur le marché il y a des véhicules à hydrogène. Cependant, il a souligné que « il faut du temps, des investissements et des politiques pour installer des centres de stockage et de distribution d’hydrogène à grande échelle ».

En outre, l'hydrogène vert peut être distribué par conduites. Le plus efficace serait de tirer parti des réseaux actuels de distribution de gaz. En fait, Tecnalia travaille avec Nordgas en analysant les infrastructures existantes pour voir s'il est possible d'y injecter de l'hydrogène. Pour ce faire, il dispose d'une installation de matériel extrait du réseau de distribution lui-même.

Une autre façon de faire parvenir l'hydrogène aux utilisateurs sont les réservoirs de stockage. Les dépôts métalliques actuellement utilisés sont sûrs mais excessivement lourds et ne sont pas viables pour des secteurs comme le transport. D’autres matériaux sont donc en cours de développement chez CIDETEC. Selon Alaitz Rekondo Garin, « ces dernières années, nous travaillons avec une résine spéciale. Nous travaillons sur la formulation pour que cette résine soit utile et, une fois son utilisation terminée, il soit beaucoup plus facile de la recycler ou de la réutiliser, ou d’avoir une deuxième valeur. »

Toutes ces technologies s'ajoutent à la stratégie européenne de l'hydrogène.