Bras de fer contre les énergies fossiles: l’industrie sidérurgique autrichienne pourrait ne plus fonctionner qu’à l’hydrogène !

Les scientifiques cherchent des méthodes alternatives pour continuer à produire l’énergie dont nous avons besoin au quotidien sans que cela se fasse au détriment de l’environnement. Aujourd’hui, un groupe de chercheurs est sur le point de voir ces efforts aboutir avec la construction de la plus grande usine pilote de production d’hydrogène vert du monde.

L’hydrogène peut être utilisé, par exemple, comme carburant pour les moteurs à propergol liquide et pour la plupart des modes de transport. En outre, il est généralement admis que l’hydrogène sera, avec l’électricité, un vecteur énergétique essentiel dont dépendront les véhicules, les bâtiments, les avions, voire même les économies nationales. L’Hydrogen Council a estimé que d’ici 2050 l’hydrogène comptera pour près de 20 % de l’énergie consommée par les utilisateurs finaux.

Remplacer les énergies fossiles

Le projet en cours dans le cadre de Horizon 2020, H2Future, un projet phare de l’entreprise commune «Piles à combustible et Hydrogène» (FCH JU), s’est donné pour ambition de produire de l’hydrogène «vert» spécifiquement destiné à l’industrie manufacturière du fer et de l’acier. L’Agence internationale de l’énergie estime qu’à l’heure actuelle les activités de ce secteur sont à l’origine d’environ 7 % des émissions mondiales de CO2. La plus grande compagnie d’électricité autrichienne, VERBUND, s’est associée à cinq autres partenaires: voestalpine, APG, K1-MET, ECN (ainsi que TNO) et Siemens, pour construire un système d’électrolyse par membrane à échange de protons (PEM) au sein de l’aciérie voestalpine à Linz, en Autriche. Un communiqué de presse conjoint indique que le système PEM est capable de produire jusqu’à 6 MW d’électricité et devrait être complètement opérationnel au cours du deuxième trimestre 2019.

Comment ça marche

Dans la mesure où l’hydrogène n’est pas naturellement présent en quantité suffisante, un courant électrique est directement appliqué à l’eau (H2O) pour séparer les atomes d’hydrogène et d’oxygène. Ce système est constitué d’une anode chargée positivement et d’une cathode chargée négativement, séparées par une membrane. Comme il s’agit d’une membrane permettant l’échange de protons, les protons d’hydrogène (H+) peuvent la traverser sans se mélanger aux autres produits gazeux. Les protons s’associent aux électrons libres dans la cathode et forment de l’hydrogène qui peut ensuite être stocké pour un usage ultérieur. En utilisant ses 6 MW de capacité déclarés, le système d’électrolyse PEM produira dans l’idéal 1 200 mètres cubes d’hydrogène par heure, avec comme objectif ultime un rendement électricité - hydrogène de 80 %.

Comme indiqué sur le site Internet du projet, les principaux avantages de ce système sont des coûts et des besoins de maintenance réduits, et la production d’hydrogène de haute qualité avec zéro émission et sans recourir à des produits chimiques additionnels qui pourraient représenter un danger pour les opérateurs.

Bart Biebuyck, directeur exécutif de FCH JU, fait le commentaire suivant sur le projet H2Future dans un communiqué de presse de voestalpine: «[Ce projet] fait la preuve que rendre des industries majeures, comme la sidérurgie, plus vertes, est une option faisable et viable dans un futur proche. En outre, il montre qu’il est possible que des secteurs différents travaillent en collaboration. Ces deux aspects sont fondamentaux pour démontrer que l’hydrogène est une pièce clé du puzzle si l’on veut atteindre les objectifs européens en matière de climat».

Une fois que l’usine sera construite et en fonctionnement en 2019, les chercheurs néerlandais d’ECN se coordonneront pour étudier et tenter de répliquer tous les résultats à l’échelle industrielle. ECN établira également des suggestions administratives et politiques pour accélérer la mise en œuvre pratique des résultats de H2Future au sein de l’industrie sidérurgique, ce qui devrait se concrétiser au cours de la décennie qui suivra la conclusion fructueuse du projet.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet H2Future