Les scientifiques étudient des méthodes alternatives pour produire l'énergie dont nous avons besoin pour continuer à vivre notre vie, mais d'une manière qui ne pèse pas sur l'environnement. Maintenant, un groupe de scientifiques se prépare à livrer de tels efforts avec la plus grande usine pilote au monde pour la production d'hydrogène vert.

Le carburant hydrogène peut être utilisé pour diverses fonctions telles que l'alimentation des moteurs de fusée à liquide et la plupart des modes de transport. Il est généralement admis qu'avec l'électricité, l'hydrogène constituera un vecteur énergétique primaire sur lequel les véhicules, immeubles, les avions et même les économies nationales en dépendront. Le Conseil de l'hydrogène a estimé que d'ici 2050, l'hydrogène constituera près de 20 % de l'énergie consommée par les utilisateurs finaux.

Lutter contre les combustibles fossiles

Le projet Horizon 2020 en cours H2Future - un projet phare de l'entreprise commune sur les piles à combustible et l'hydrogène (FCH JU) - a fixé l'objectif ambitieux de générer de l'hydrogène « vert » spécifiquement destiné à l'industrie sidérurgique. L'Agence internationale de l'énergie estime que les opérations actuelles dans ce domaine sont responsables d'environ 7 % du total des émissions mondiales de CO2. La plus grande compagnie d'électricité d'Autriche, VERBUND, s'est associée à cinq autres partenaires - voestalpine, APG, K1-MET, ECN (avec TNO) et Siemens - pour construire un système d'électrolyse à membrane électrolytique polymère (PEM) à l'aciérie de voestalpine à Linz, L'Autriche. Un communiqué de presse conjoint note que le système PEM est capable de générer jusqu'à 6 MW de puissance et devrait être pleinement opérationnel au deuxième trimestre 2019.

L'hydrogène n'étant pas présent naturellement en quantité suffisante, l'électricité est directement appliquée à l'eau (H2O) pour séparer les atomes d'hydrogène et d'oxygène. Le système est composé d'une anode chargée positivement et d'une cathode chargée négativement qui sont séparées par une membrane. Étant donné que la membrane est une membrane échangeuse de protons, les protons d'hydrogène (H+) peuvent traverser la membrane, sans mélange avec d'autres produits gazeux. Les protons se combinent avec les électrons libres dans la cathode et forment de l'hydrogène, qui peut ensuite être stocké et utilisé plus tard. En utilisant sa capacité déclarée de 6 MW, le système d'électrolyse PEM générera idéalement 1 200 mètres cubes d'hydrogène par heure, l'objectif ultime étant un rendement électricité-hydrogène de 80 %.

Comme indiqué sur le site du projet, les avantages de l'utilisation d'un tel système incluent des coûts et des besoins de maintenance réduits, hydrogène de haute qualité produit avec zéro émission et sans produits chimiques supplémentaires qui pourraient mettre en danger les opérateurs du système.

Bart Biebuyck, directeur exécutif de FCH JU, a commenté le projet H2Future dans un communiqué de presse de voestalpine :« Cela démontre que l'écologisation de la grande industrie, comme la sidérurgie, est faisable et constitue une option viable dans un avenir proche. De plus, ce projet montre avec succès le couplage sectoriel. Ces deux aspects sont essentiels pour prouver que l'hydrogène est une pièce importante du puzzle dans la réalisation des objectifs climatiques européens."

Une fois l'usine opérationnelle en 2019, Les chercheurs néerlandais de l'ECN coordonneront, étudier et tenter de reproduire tous les résultats à l'échelle industrielle. ECN fournira également des suggestions administratives et politiques pour accélérer la mise en œuvre pratique des résultats de H2Future dans l'industrie sidérurgique, qui devrait avoir lieu dans la décennie suivant la réussite du projet.