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RÉSUMÉ
En vertu des objectifs de diminution des émissions de gaz à effet de serre, l’hydrogène est devenu un vecteur énergétique pertinent pour décarboner l’industrie, les transports, les réseaux de gaz et d’électricité. L’Union européenne, qui contribue largement au dynamisme économique de ce secteur, a établi une stratégie dans le cadre du Pacte vert (Green Deal) avec des objectifs pour 2030 et 2050, qui font appel aux énergies éolienne et solaire photovoltaïque. Des projets importants d’intérêt européen commun (PIIEC) sont lancés pour soutenir l’usage de l’hydrogène comme vecteur d’énergie. À l’échelle de la France, des objectifs stratégiques ambitieux, impliquant un investissement de 7 milliards d’euros pour 2030, sont consacrés à l’hydrogène.
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Benjamin FRITZ : Ingénieur Recherche et Développement - Solar Performance, Institut de recherche en conception et fabrication IDF Université Polytechnique de Valence (UPV), Valence, Espagne
INTRODUCTION
L’hydrogène comme vecteur énergétique nécessite la mise en place d’un système complexe, du fait des multiples modes de production de l’hydrogène, de ses utilisations diverses tel quel ou après conversion en électricité, mais aussi en raison du contexte réglementaire, économique et technologique extrêmement dynamique.
Réfléchir à l’utilisation de l’hydrogène comme vecteur énergétique n’est possible qu’en adoptant un point de vue global tant sur la production, le transport, le stockage, la consommation de chaleur que d’électricité. Comment structurer une telle réflexion ?
On distingue trois grands usages de l’hydrogène :
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l’usage industriel ;
-
l’usage pour la mobilité ;
-
l’usage réseau (injection sur réseau de gaz et stockage électrique à grande ou petite échelle).
Évidemment, ces usages présentent des éléments communs, que l’on présentera donc en tout premier lieu : moyens de production d’hydrogène, moyens de transport et de stockage, données techniques concernant l’électrolyseur et la pile à combustible. Après avoir étudié chaque usage, nous synthétiserons les informations réglementaires, de dimensionnement et d’analyse économique en adoptant une vision d’ensemble. Sur la base de ces informations, nous verrons les évolutions anticipées, puis répondrons aux questions les plus courantes sur ce vecteur énergétique.
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Présentation
L’hydrogène vert pour la mobilité2. L’hydrogène vert en usage industriel
L’hydrogène vert est un vecteur d’énergie prometteur pour décarboner l’industrie (tableau 1). Il peut être utilisé de plusieurs manières :
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Combustible : il peut servir à remplacer les combustibles fossiles dans les procédés industriels à haute température, comme la sidérurgie, la verrerie et la cimenterie, à alimenter les chaudières industrielles et les fours et à propulser des véhicules industriels, comme les chariots élévateurs et les camions ;
-
Matière première : il peut être utilisé dans la production d’ammoniac, un élément essentiel des engrais azotés, dans le raffinage du pétrole et dans la production d’acier, en remplaçant le charbon comme agent réducteur ;
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Stockage d’énergie : l’hydrogène sert alors à stocker l’électricité excédentaire produite par les éoliennes et les panneaux solaires, et à restituer l’électricité stockée lorsqu’elle est demandée.
Parmi les projets en cours : le projet HyDeal España, qui fait partie du projet HyDeal de l’Union européenne et qui a pour objectif la production d’hydrogène vert à partir d’énergie solaire pour l’industrie en Espagne ; Green Hysland qui est un projet de production d’hydrogène vert pour décarboner l’île de Majorque ; et le projet REFHYNE qui a pour objectif le développement d’une raffinerie d’hydrogène vert en France.
L’hydrogène vert va jouer un rôle potentiellement majeur dans la décarbonation de l’industrie. Il peut aider à réduire les émissions de gaz à effet de serre, améliorer la qualité de l’air et créer des emplois. Cependant, il reste encore des défis à relever avant qu’il puisse être déployé à grande échelle.
2.1 L’hydrogène vert comme combustible dans les procédés industriels
Combustion directe de l’hydrogène : l’hydrogène vert peut être brûlé...
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L’hydrogène vert en usage industriel
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARNES (A.), YAFIMAVA (K.) - La vision pour l’hydrogène de l’UE : opportunités et défis réglementaires. - Encyclopédie de l’Énergie.
-
(2) - MINISTÈRE DE LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE - Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France - (2020).
-
(3) - Plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique. - Paris (2020). http://www.ecologique-solidaire.gouv.fr
-
(4) - IEA - The Future of Hydrogen. - IEA 2024 Ministerial Meeting. https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen
-
(5) - CORNET (A.) - Le stockage de l’hydrogène. - Eco Sources. https://www.ecosources.org/stockage-hydrogene
-
(6) - INERIS - Maîtrise...
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1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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