Utilisation de l'énergie hydrogène

L'hydrogène, source d'énergie décarbonée, suscite un intérêt mondial croissant. Son industrialisation se heurte toutefois à plusieurs obstacles majeurs, notamment le développement de technologies de production à grande échelle et à faible coût, ainsi que le transport sur de longues distances, qui constituent les principaux freins à son application.
 
Comparé au stockage et à la distribution d'hydrogène gazeux sous haute pression, le stockage et la distribution d'hydrogène liquide à basse température présentent plusieurs avantages : une capacité de stockage élevée (forte densité de transport d'hydrogène), des coûts de transport réduits, une grande pureté de vaporisation, une faible pression de stockage et de transport, et une sécurité accrue. Ce mode de stockage et de distribution permet ainsi de maîtriser efficacement le coût global et d'éviter les risques liés au transport. De plus, les avantages de l'hydrogène liquide en matière de production, de stockage et de transport le rendent plus adapté à la production et à la commercialisation à grande échelle d'énergie hydrogène. Parallèlement, le développement rapide des applications finales de l'énergie hydrogène devrait entraîner une diminution de la demande en hydrogène liquide.
 
L'hydrogène liquide est le moyen le plus efficace de stocker l'hydrogène, mais le processus d'obtention de l'hydrogène liquide présente un seuil technique élevé, et sa consommation d'énergie et son efficacité doivent être prises en compte lors de la production d'hydrogène liquide à grande échelle.
 
Actuellement, la capacité mondiale de production d'hydrogène liquide atteint 485 tonnes par jour. La production d'hydrogène liquide, ou liquéfaction de l'hydrogène, se décline sous de nombreuses formes et peut être globalement classée ou combinée en fonction des procédés de détente et d'échange thermique. Les procédés de liquéfaction d'hydrogène les plus courants se divisent en deux catégories : le procédé Linde-Hampson, qui utilise l'effet Joule-Thomson pour réguler la détente, et le procédé de détente adiabatique, qui combine refroidissement et turbine. En pratique, selon le débit d'hydrogène liquide, la méthode de détente adiabatique se subdivise en deux procédés : le procédé Brayton inversé, qui utilise l'hélium comme fluide caloporteur pour générer une basse température permettant la détente et le refroidissement, puis refroidit l'hydrogène gazeux haute pression jusqu'à l'état liquide ; et le procédé Claude, qui refroidit l'hydrogène par détente adiabatique.
 
L'analyse des coûts de production d'hydrogène liquide prend principalement en compte l'échelle et la rentabilité de la filière de production d'hydrogène liquide à usage civil. Dans le coût de production de l'hydrogène liquide, le coût de la source d'hydrogène représente la part la plus importante (58 %), suivi par le coût énergétique global du système de liquéfaction (20 %), soit 78 % du coût total. Parmi ces deux coûts, le type de source d'hydrogène et le prix de l'électricité à proximité de l'usine de liquéfaction sont les facteurs prépondérants. Le type de source d'hydrogène est lui-même lié au prix de l'électricité. Si une usine de production d'hydrogène par électrolyse et une usine de liquéfaction sont construites conjointement à proximité d'une centrale électrique dans des zones propices à la production d'énergies nouvelles, comme les trois régions du nord où se concentrent de grands parcs éoliens et photovoltaïques, ou en mer, l'électricité à bas coût peut être utilisée pour l'électrolyse de l'eau et la liquéfaction, ce qui permet de réduire le coût de production de l'hydrogène liquide à 3,50 $/kg. Parallèlement, cela permet de réduire l'impact du raccordement au réseau des grands parcs éoliens sur la capacité de pointe du système électrique.
 
Équipement cryogénique HL
HL Cryogenic Equipment, fondée en 1992, est une marque affiliée à la société HL Cryogenic Equipment Co., Ltd. Spécialisée dans la conception et la fabrication de systèmes de tuyauterie cryogénique à isolation sous vide poussé et d'équipements associés, HL Cryogenic Equipment répond aux besoins variés de ses clients. Les tuyaux et flexibles à isolation sous vide sont fabriqués à partir de matériaux isolants spéciaux multicouches à écrans multiples et sous vide poussé. Ils subissent une série de traitements techniques rigoureux, notamment un traitement sous vide poussé, et sont utilisés pour le transport d'oxygène liquide, d'azote liquide, d'argon liquide, d'hydrogène liquide, d'hélium liquide, d'éthylène gazeux liquéfié (LEG) et de gaz naturel liquéfié (GNL).


Date de publication : 24 novembre 2022