Post de Sébastien GIORGIS

Il m'arrive souvent de d'écrire que parmi les quelques usages vraiment utiles de l'hydrogène vert, aux côtés de la fabrication d'ammoniac et de méthanol, intrants des industries chimiques, d'un éventuel stockage d'énergie longue durée pour surmonter les Dunkelflaute, et d'une éventuelle fabrication de kérosène de synthèse pour l'aviation, il y aurait la "réduction" du minerai de fer, source aujourd'hui de quelque 7% des émissions mondiales de CO2. Pourtant, j'ai noté il y a longtemps déjà (voir Renewable energy for Industry, 2017) que le passage par l'hydrogène était en principe moins efficace qu'une électrolyse directe. Un récent article scientifique nous vient d'Australie qui explicite et tente une évaluation grossière de trois procédés distincts, l'électrolyse d'oxydes fondus, l'électrolyse de sels fondus, et l'électrolyse d'hydroxydes aqueux (graphique ci-dessous). Le premier est développé par Boston Metal, le second par Metalysis, le troisième, Siderwin, par Arcelor Mittal. Au terme de l'analyse, les trois procédés semblent globalement comparables et plus favorables que le passage par l'hydrogène, mais chacun a ses défis technologiques à résoudre, qui peuvent varier en fonction de la qualité du minerai. Humbert et al. 2024, Economics of Electrowinning Iron from Ore for Green Steel Production, Journal of Sustainable Metallurgy https://lnkd.in/eSyVDstQ

Intéressantes perspectives sur l’usage de l’hydrogène , dans les prochaines décennies . Attention , prudence , c’est une vision de début 2024 , des ruptures technologiques peuvent survenir . Bientôt sur nos îles du bout du monde , ces XAMR de #NAAREA , qui arrivent …à la rame, Mini réacteurs associés aux systèmes SWAC Value Park , aux Électrolyseurs HT de McPhy , aux réservoirs d’Air Liquide avant l’avitaillement de nos ATR hydrogène et bientôt les Airbus Hydrogène: nous sommes donc en lice pour être l’un des premiers aéroports distaux pour les tests longues distances des ces avions remotorises zéro CO2 Les unités #LHyUM après le succès plus que probable de notre premier démonstrateur devrait rapidement se déployer sur les autrez aéroports côtiers Et ensuite et les ports des rivages de nos îles puis ceux des trois océans progressivement d’ici 2040 , 2060 . Agissons de façon collaborative , et constructifs , nous devons cet effort à nos enfants https://www.naarea.fr/fr

Le CEA vient de publier les conclusions d'une étude portant sur la demande de l'industrie européenne en hydrogène bas carbone à l'horizon 2030-40. Que peut-on en retenir ? Pour réaliser son étude, le CEA I-Tésé (Institut de recherche en économie de l'énergie) a interrogé plus de 70 industriels européens de différents secteurs (engrais, sidérurgie, transport routier/maritime/aérien, raffinage...). Alors que l'Union européenne a fixé un objectif d'approvisionnement en hydrogène renouvelable de 20 Mt à l'horizon 2030 (10 Mt produites dans l'Union européenne et 10 Mt importées), l'étude du CEA estime la demande européenne en hydrogène bas carbone à 2,5 Mt en 2030 et 9 Mt en 2040, correspondant à un besoin d'électricité bas carbone pour alimenter les électrolyseurs de 120 TWh (2030) et 420 TWh (2040). Cette demande sera tirée principalement par la sidérurgie en 2030, ensuite rapidement rattrapée et dépassée par le transport aérien (cf. graphique ci-dessous). La demande en hydrogène bas carbone de la part des utilisateurs historiques d'hydrogène fossile - chimie (dont engrais) et raffinage - est incertaine pour des raisons économiques (H2 bas carbone plus cher que le H2 fossile) et réglementaires. L'étude identifie plusieurs freins au déploiement de l'hydrogène bas carbone, tels que le prix de l'électricité (côté production d'hydrogène) et le coût de l'hydrogène, la réglementation et diverses contraintes d'approvisionnement (côté demande). Soutenir le développement de l'hydrogène, nécessaire pour décarboner certaines activités industrielles, suppose une action concertée sur l'offre et la demande, notamment : - augmentation de la production d'électricité bas carbone (renouvelable et nucléaire) ; - passage à l'échelle des installations de production d'hydrogène et molécules dérivées ; - soutien clair et stable des pouvoirs publics à la production d'hydrogène (à la manière de ce qui est aujourd'hui prévu par l'Inflation Reduction Act aux Etats-Unis). Liens vers le résumé de l'étude (l'étude complète sera publiée prochainement) : https://lnkd.in/eqyyzGDa

Quels sont les principaux atouts de la plasmalyse du méthane ?   La plasmalyse du méthane est une technologie permettant de produire de l'hydrogène sans émettre de CO2. Grâce à un plasma, la molécule de CH4 est décomposé en hydrogène et en carbone solide.   Cette technologie présente plusieurs avantages.   Tout d'abord, le procédé est sobre énergétiquement car la molécule de méthane nécessite peu d'énergie pour être décomposée. D'un point de vue physique, il faut 7 fois moins d'énergie pour décomposer la molécule de CH4 que la molécule d'H2O qui est la molécule la plus stable sur terre. Au niveau de la réaction, la consommation énergétique du réacteur développé par Sakowin Green Energy est de 10kWh pour produire 1kg d'hydrogène. A titre de comparaison, l'électrolyse nécessite en moyenne 55 kWh pour produire 1kg d'hydrogène.   Deuxièmement, la plasmalyse du méthane n'entraine aucune génération de CO2 lors de la production de l'hydrogène. Il n'y a donc pas besoin de mettre en place de capture de CO2 puisque le carbone est retiré avant la formation du CO2 au moment de la combustion. Lorsque l'unité de plasmalyse est alimentée en biométhane, l'hydrogène a même une empreinte CO2 négative.   Enfin, la plasmalyse du méthane développée par Sakowin a pour co-produit un noir de carbone standardisé permettant d’adresser les marchés actuels à haut volume. de décarboner une matière première produite aujourd'hui avec de fortes émissions de CO2. La vente du carbone solide permet de rendre la production d'hydrogène décarbonée encore plus compétitive.   Données issues de la note d'EVOLEN - Avril 2024 - "Introduction à la production d'hydrogène bas carbone", à lire entièrement ici 👉https://lnkd.in/dPYbbPSX   #hydrogène #plasmalyse #décarbonation #transitionénergétique   Pierre-Charles H. France Hydrogène Technopôle de l'environnement de l'Arbois Jean-Pascal Biaggi Cyril Harry ENGIE François-Xavier Chiron Axens La French Tech Aix-Marseille Région Sud Hydrogen Europe

🔋🌿 Exploration de la Rentabilité du Stockage de l'Hydrogène Sous Forme Solide 🚀⚙️ L'hydrogène est un vecteur énergétique clé pour un avenir durable. Le stockage efficace de l'hydrogène est un défi majeur, et parmi les différentes méthodes, le stockage sous forme solide, comme les hydrures métalliques, offre des avantages intéressants. Pour 1 m³ d'hydrogène, voici une analyse énergétique : ✅ Stockage 🏗️ : 2️⃣ 2️⃣ 4️⃣ 7️⃣ , 5️⃣ kJ nécessaires pour stocker 0,0899 kg d'hydrogène dans 4,994 kg d'hydrure métallique. ➡ Masse d’hydrogène dans 1 m³=0,0899kg Pour stocker cette quantité d'hydrogène dans un hydrure métallique à 1,8 % en masse, nous aurons besoin de : ➡ Masse de l’hydrure métallique=0,018/0,0899kg=4,994kg L'énergie nécessaire pour stocker l'hydrogène dépend de l'énergie d'activation de l'hydrure. Supposons une valeur typique de 50 kJ/mol pour la formation d'hydrure. La masse molaire de l'hydrogène est de 2 g/mol, donc pour 0,0899 kg (89,9 g), nous avons : ➡ Moles d’hydrogène=89,9 g / 2 g/mol=44,95 mol L'énergie totale pour le stockage est donc : ➡ Energie de stockage=44,95 mol×50 kJ/mol=2247,5 kJ ✅ Libération 🔄 : 2247,5 kJ nécessaires pour libérer l'hydrogène. ✔ Température et pression 🌡️📉 : Le stockage d'hydrogène sous forme solide se fait généralement à des températures modérées (20-100°C) et des pressions élevées (10-100 bars) pour favoriser l'absorption de l'hydrogène par les hydrures métalliques. ✔ L'énergie nécessaire pour maintenir la température et la pression requises pour le stockage et la libération de l'hydrogène doit également être prise en compte. Cette énergie est souvent fournie sous forme d'électricité. ▶ Énergie électrique pour la compression ⚡ : La compression de l'hydrogène à 100 bars nécessite environ 1,6 kWh pour 1 m³ d'hydrogène gazeux. ▶ Énergie électrique pour le contrôle thermique 🌡️ : Le maintien de la température pendant les processus de stockage et de libération peut nécessiter environ 0,5 kWh pour 1 m³ d'hydrogène. ▶ Volume du réservoir 📦 : Environ 5️⃣ 1️⃣ 4️⃣ cm³ pour stocker 0,0899 kg d'hydrogène dans les hydrures métalliques. Avec une densité volumique moyenne de 175 kg/m³ pour les hydrures métalliques. 📈Le différentiel énergétique, incluant l'énergie électrique supplémentaire, peut affecter la rentabilité globale. 🔍Bien que prometteur, des avancées technologiques sont nécessaires pour améliorer l'efficacité et réduire les coûts. Le futur du stockage de l'hydrogène solide dépendra de ces progrès. #Hydrogène #Énergie_Durable #Stockage_Énergie #Innovation

Des micro-ondes pour produire de l’hydrogène? Oui, mais seulement grâce à la science des matériaux. #dopage #crystallinité #défauts #microstructure #stoechiométrie #conductivité #mobilité #polarisabilité #synthèse En modifiant les propriétés de #matériauxavancés tels que des oxydes métalliques à base de #Cérium, les #micro-ondes perturbent l'arrangement de la structure et permettent de produire de l'oxygène (O2) et de l'hydrogène (H2) en présence d'eau (H2O). En contact avec du (bio-)méthane, ces matériaux #céramiques permettent une production efficace d'hydrogène bas carbone mais aussi #acétylène, #éthylène #nanotubes de carbone, #graphène, etc. Pour plus de profondeur sur les mécanismes et les propriétés des matériaux à développer, voir en exemple https://lnkd.in/ebDf7GX4 Pour en apprendre plus sur la chaine manufacturière liée à l'hydrogène vert au #Québec: voir https://lnkd.in/eqGYrHzQ #Hydrogènebascarbone #efficacitéénergétique #pyrolyse #minérauxcritiquesetstratégiques.

La production d’hydrogène durable et respectueuse de l’environnement est un enjeu majeur pour répondre aux besoins énergétiques croissants de notre société. Les chercheurs du RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS) au Japon, dirigés par Ryuhei Nakamura, ont fait un pas de plus vers cet objectif en améliorant leur méthode d’extraction de l’hydrogène à partir de l’eau, grâce à un catalyseur sur mesure pour la réaction chimique. https://lnkd.in/eXah7ZKU

HYDROGÈNE EN POUDRÉ #danielkern Un groupe de scientifiques de l’université de Curtin (Australie) expérimente le transport d’hydrogène sous forme de poudre, en utilisant le borohydrure de sodium comme support. Bien que connue, cette méthode n’était pas développée car le recyclage du produit résultant de l’opération était problématique ; difficulté que les chercheurs semblent être parvenus à contourner #hydrogen #hydrogène #hydrogenstorage #energy #energie #greenenergy #energystorage #transport #recherche #research #Innovations #innovation #technologie #technology #engineering #decarbonisation #developpementdurable #transitionenergetique #investissements #infrastructures #économie #stratégie #strategy #avenir https://lnkd.in/ennEF6rT

C'est une nouvelle capitale qui rend urgent l'investissement dans les moyens de prospection, d'exploitation et d'utilisation de ces réserves colossales ! La mobilité hydrogène doit être un des premiers secteurs à regarder