Une production d'hydrogène sur site pour recharger les automobiles à pile à combustible

Les technologies de pile à combustible et hydrogène devraient jouer un rôle essentiel dans la réalisation par l'UE de ses objectifs en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre à l'horizon 2020. Cependant, malgré les améliorations techniques, l'adoption à grande échelle de ces technologies sur le marché continue de faire face à de nombreux obstacles, comme le manque d'infrastructure et la nécessité de réduire les coûts de production. La production d'hydrogène directement sur site rendrait beaucoup plus facile le passage à la pompe des automobiles à pile à combustible.

Les technologies développées dans le cadre du projet NEMESIS2+ (New method for superior integrated hydrogen generation system 2+) pourraient servir de passerelle pour créer l'infrastructure hydrogène nécessaire, tout en surmontant également des problèmes essentiels liés à la production d'hydrogène.

Les chercheurs ont développé avec succès un système prototype à petite échelle qui peut être facilement intégré dans les stations-services existantes. Ce générateur d'hydrogène pré-commercial fonctionnant au biodiesel produit 50 Nm3 d'hydrogène par heure.

Le concept à un reformeur permet d'augmenter le côté compact du nouveau réacteur et de réduire les coûts d'investissement, et supprime l'étape préformeur du projet NEMESIS initial. Le nouveau design inclut un brûleur bi-combustible, qui permet de fonctionner à la fois avec du gaz du module de conditionnement d'hydrogène, ainsi qu'avec des combustibles liquides. L'utilisation de combustibles liquides dans la technologie de reformage à vapeur a permis au nouveau système de fonctionner à des pressions supérieures (12 bars), d'augmenter la capacité par l'utilisation d'une technologie de reformage tubulaire modifiée et de réduire les coûts de production.

Jusqu'à présent, les méthodes de production d'hydrogène étaient coûteuses et non durables, utilisant soit des sources de combustibles fossiles comme le gaz naturel, soit l'électrolyse de l'eau, qui est actuellement moins efficace. La production d'hydrogène à partir de biodiesel pourrait être aujourd'hui une alternative propre, mais cela reste cependant un procédé difficile. La désactivation des catalyseurs utilisés par des impuretés soufrées à leur surface entraîne une réduction de la quantité d'hydrogène produite.

Pour réduire le contenu en soufre, les membres du projet ont réussi à fabriquer un module de désulfurisation qui fonctionne selon le principe de l'adsorption en phase liquide. Ils ont effectué de nombreuses expériences pour identifier les conditions de fonctionnement optimales. Cela a permis à l'équipe de produire de l'hydrogène de haute qualité avec une pureté proche de 100 %, avec un rendement de conversion du système de 70 %.

Le système prototype NEMESIS2+ peut être intégré dans les infrastructures existantes, ce qui ouvre la possibilité d'une production d'hydrogène à partir de biodiesel directement sur site dans les stations-services classiques. De plus, il peut aussi faire l'objet d'autres applications dans des procédés utilisés dans le secteur du verre et de l'acier.