Soutenir la production et le stockage d’hydrogène vert

Petite molécule, gros impact : comment Everfuel ouvre la voie à la production d’hydrogène vert

L’hydrogène est la prochaine étape majeure dans le secteur de l’énergie. Abondant et facile à extraire, l’hydrogène n’émet pas de CO₂ lorsqu’il est utilisé comme carburant. Il constitue une source d’énergie propre, efficace et extrêmement prometteuse dans un monde confronté aux effets du changement climatique.

Jusqu’à présent, plusieurs obstacles majeurs ont empêché son utilisation à grande échelle :

1. Contenir ce gaz aux molécules extrêmement petites sous pression posait certains problèmes
2. Le traitement de l’hydrogène se faisait principalement au moyen de combustibles fossiles, atténuant de fait les nombreux avantages offerts par ce carburant
3. Les infrastructures nécessaires pour comprimer l’hydrogène utilisé comme carburant pour le transport n’existaient pas.

Aujourd’hui, ces trois obstacles sont en passe d’être surmontés. Et une entreprise danoise innovante est à l’avant-garde dans ce domaine.

Everfuel, avec l’aide de Swagelok Danemark et de nombreux autres acteurs, a relevé le défi de « faire de l’hydrogène une réalité », comme le dit Jacob Krogsgard, directeur général de l’entreprise. « La mission d’Everfuel est en fait assez vaste. Il s’agit de faire des énergies renouvelables une réalité et, tout simplement, de se débarrasser à terme des combustibles fossiles. Comment est-ce que l’on s’y prend concrètement ? Nous produisons de l’hydrogène vert pour remplacer les combustibles fossiles dans les procédés industriels et nous le distribuons pour alimenter des flottes de véhicules à hydrogène », explique-t-il.

Le projet HySynergy permet de produire et de stocker de l’hydrogène

Selon Everfuel, le fleuron de cette initiative est l’ambitieux projet HySynergy, qui vise à construire une installation PtX (Power-to-X ou conversion de l’électricité en un autre vecteur énergétique) de 20 MW pour produire et stocker de l’hydrogène vert en grande quantité. Contrairement à de nombreuses autres installations de production, qui utilisent des combustibles fossiles pour fonctionner ou comme source d’hydrogène, l’installation HySynergy est conçue pour être totalement indépendante des combustibles fossiles et sera alimentée par de l’énergie éolienne et solaire. Le résultat sera donc une installation sans émissions produisant une énergie elle-même sans émissions.

« Il ne s’agit pas seulement de construire un électrolyseur de 20 mégawatts », explique Krogsgard. « C’est bien sûr la première phase du projet. Mais le but est aussi de prouver qu’une telle installation est à la fois rentable et durable, c’est à dire de montrer qu’elle a un intérêt à la fois sur le plan des énergies vertes et sur le plan économique. »

« Nous comptons montrer qu’il est possible de produire de l’hydrogène uniquement à partir à partir de sources d’énergie renouvelable », indique Krogsgard. « Et qu’il est possible de le stocker pour un usage ultérieur. Le vent d’hier peut devenir le carburant d’aujourd’hui. En fait, le vent qui souffle en janvier peut être utilisé pour produire un carburant qui sera utilisé en avril si nos capacités de stockage sont suffisantes. Cela n’est pas possible avec d’autres types d’énergies. »

« Et enfin, poursuit-il, les piles à hydrogène ne produisent que de l’eau pure que nous pourrions réutiliser pour produire de l’hydrogène. Nous pouvons donc vendre l’hydrogène produit, utiliser l’eau des piles à combustible pour produire plus d’hydrogène, capter et vendre la chaleur produite par l’installation, et aussi vendre l’oxygène produit par l’électrolyseur. Si vous ajoutez à cela que vous pouvez transporter plus d’énergie sous forme d’hydrogène comprimé que vous ne pouvez le faire avec d’autres solutions comme les batteries, nous pensons que nous avons là un dossier très solide. »

Contenir et comprimer l’hydrogène

Une part essentielle de la promesse de l’hydrogène – et de l’usine HySynergy – réside évidemment dans la capacité à comprimer et contenir l’hydrogène, qui est un gaz hautement inflammable, dans un environnement étanche.

« Dès que vous mettez de l’hydrogène dans un espace fermé, il veut juste en sortir », explique Jesper Skovning, ingénieur terrain régional chez Swagelok Danemark. « Et puis il y a le problème de la fragilisation par l’hydrogène. Ce phénomène touche particulièrement les aciers durs. Les molécules d’hydrogène attaquent l’acier et créent des fissures qui vont finir par provoquer la rupture du matériau. C’est là que des composants Swagelok comme le raccord FK présentent un grand intérêt, car nous savons qu’ils permettent de remédier à ces problèmes. Le raccord FK est conçu pour être utilisé avec l’hydrogène. Il est fabriqué dans un acier à forte teneur en nickel, de même que certaines vannes à boisseau sphérique et vannes à pointeau fabriquées spécialement pour ces applications », indique-t-il. Comparé à d’autres raccords moyenne/haute pression, le raccord FK est également plus facile à installer que les traditionnels raccords filetés à extrémité conique, ce qui permet de gagner un temps précieux et d’améliorer l’efficience opérationnelle – deux aspects importants dans n’importe quelle installation, mais plus particulièrement dans une installation dont la raison d’être est précisément d’améliorer l’efficience.

Découvrir des solutions pour le secteur de l’hydrogène

Présents aux côtés d’Everfuel depuis le début du projet, les ingénieurs terrain de Swagelok Danemark apportent leur expertise et aident à concevoir des systèmes et des solutions sur mesure comme des panneaux d’échantillonnage qu’ils conçoivent et assemblent.

« C’est un projet pour lequel tout a commencé sur une feuille blanche », déclare Jesper Veilstrup, chef de projet chez Everfuel. « Tout a donc été vérifié plusieurs fois, et Peter et ses collègues de Swagelok Danemark nous ont beaucoup aidés. Ils nous ont apporté les 75 années d’expérience de Swagelok dans le confinement sous pression des liquides et des gaz formés de molécules de petite taille, ainsi que tout un savoir concernant le type d’équipement à utiliser à telle ou telle pression, et en particulier avec l’hydrogène. Comme nos compétences dans ces domaines étaient limitées, nous nous sommes beaucoup appuyés sur Swagelok Danemark pour ces questions. »

Et selon Veilstrup, cette relation a été la clé. « Swagelok Danemark dispose d’une équipe très dévouée et très professionnelle. Cela a été une source de motivation et les réactions ont été très bonnes dès le début. La communication a été facile et nous nous comprenons tous très bien. Je vois donc de nombreux projets possibles à mener ensemble à l’avenir. »

Une telle collaboration sera importante, car le projet n’en est encore qu’à ses débuts. Lorsque la phase II sera achevée en 2025, le projet HySynergy permettra de réduire de 11 % la quantité de CO₂ émise par le secteur des transports terrestres au Danemark. En 2030, lorsque la phase III sera terminée, l’empreinte carbone du Danemark diminuera encore plus et le projet contribuera de manière significative à la réalisation de l’objectif climatique que s’est fixé le pays, à savoir une baisse de 70 % des émissions de CO₂.

« Il est évident qu’il faut agir à l’échelle mondiale pour passer aux énergies vertes », affirme Skovning. « Produire de l’hydrogène fait véritablement partie de la solution. Et le fait de participer à un projet comme celui-ci, pour prouver sa viabilité, me rend particulièrement fier. C’est un grand pas en avant, et un pas dans la bonne direction. »

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