Production d’hydrogène vert
L'hydrogène est un gaz à la qualité de vecteur énergétique, ce qui lui confère un intérêt croissant. En effet, s'il est produit à partir d'énergies renouvelables, il est qualifié d'hydrogène vert, et participe à la décarbonation de l'industrie et à la transition énergétique. Découvrez les technologies et solutions Alfa Laval pour la production d'hydrogène vert et d'électrolyseurs.
Evolution et croissance de l’hydrogène
Dans le cadre de la transition énergétique, la proportion d'hydrogène produit à partir d'énergies renouvelables comme le solaire, l’éolien, l’hydro-électricité, le biogaz, va croitre de manière importante dans les années à venir. Actuellement, l’hydrogène est majoritairement produit à partir d’énergies fossiles : il s'agit d'hydrogène gris. Pourtant, l'hydrogène vert pourrait représenter jusqu'à 24 % du marché de l'énergie d'ici à 2050.
Cette croissance mondiale de production d’hydrogène vert et d’électrolyseurs requiert de meilleures capacités de production et de rendements. La production d'éléctrolyseurs devrait grandement croître d'ici 2031 selon un rapport de Guidehouse Insights.
Alfa Laval vous accompagne dans votre transition énergétique et dans vos process de production d’hydrogène vert, de fabrication d’électrolyseurs et de fabrication d’hydrogène sur site pour décarboner l'industrie et réduire vos émissions.
Fruits de 90 ans de développement, nos technologies éprouvées sont déjà utilisées dans de nombreuses applications de l'économie de l'hydrogène.
Sommaire
1 - Evolution et croissance de l’hydrogène
2 - Production d’électrolyseurs pour la production d’hydrogène vert
2.1 - Electrolyse PEM (Proton Exchange Membrane)
2.4 - SOFC Solid Oxide Electrolysis Cell
4 - Refroidissement de l’électrolyte, de l’hydrogène, de l’oxygène et de votre installation
4.1 -Transfert de chaleur et refroidissement optimale
5 - Génération d’eaux pures pour les procédés d’électrolyses.
Production d’électrolyseurs pour la production d’hydrogène vert.
Electrolyseur hydrogène
Actuellement la méthode dominante pour produire de l'hydrogène est celle du vaporeformage. L'hydrogène produit est qualifié d'hydrogène gris car produit à partir d’énergies fossiles et émettrices de gaz à effet de serre.
Les besoins en énergie actuels, la baisse des coûts de production et le développement des méthodes vertes permettent aujourd’hui de se focaliser sur les procédés de fabrication d’hydrogène vert, à partir d’énergies renouvelables, basés sur le procédé d'électrolyse.
La production d’électrolyseurs en série est aujourd’hui en pleine expansion, notamment grâce au développement des nouvelles usines d’électrolyseurs et aux projets de giga factories.
Alfa Laval vous accompagne dans vos procédés de production d'hydrogène et d'éléctrolyseurs grâce à nos solutions d'échanges thermiques pour le refroidissement de l'hydrogène, de l'oxygène et de votre installation.
Des solutions Alfa Laval adaptées à votre procédé d’électrolyse :
Electrolyse PEM (Proton Exchange Membrane)
Production d’hydrogène par technologie des Membranes Electrolytiques Polymères pour vos procédés d’électrolyse de l’eau avec électrolyte solide.
Alkaline Water Electrolysis AWE
Production d’hydrogène par Electrolyse Alcaline adapté pour vos procédés d’électrolyse de l’eau par solution alcaline.
SOFC Solid Oxide Electrolysis Cell
Piles à combustibles à oxyde solide SOFC – production et réutilisation des piles à combustibles pour la production d’hydrogène ou pour bénéficier d’électricité selon la demande.
Procédés d'électrolyse de l'eau avec anodes + cathodes
Refroidissement de l’électrolyte, de l’hydrogène, de l’oxygène et de votre installation
Transfert de chaleur et refroidissement optimal
Les technologies de pointe Alfa Laval pour la production d’hydrogène vert vous permettent d'obtenir des transferts de chaleur optimaux pour le refroidissement de votre électrolyseur. Vous augmentez alors la durée de vie des électrolytes tout en limitant les pertes d’énergies.
Alfa Laval propose des échangeurs thermiques à plaques efficaces pour refroidir les électrolytes, l'hydrogène, l'oxygène et refroidir les installations elles-mêmes. Elles garantissent un transfert thermique efficace lors des étapes ultérieures de purification et de compression de l’hydrogène.
Entre 20 et 40 % de l'énergie entrant dans l'électrolyseur se transforme en excès de chaleur. Afin d’améliorer l'efficacité énergétique de l'ensemble du processus, cette chaleur résiduelle peut être récupérée et réutilisée dans des processus industriels ou injectée dans un réseau de chauffage urbain. La chaleur résiduelle peut aussi être directement utilisée dans la production d'hydrogène.
Échangeurs thermiques à plaques fusionnées Alfa Laval
Notre technologie de collage brevetée AlfaFusion permet de créer des échangeurs thermiques compacts extrêmement efficaces entièrement en acier inoxydable. Ils ne nécessitent pratiquement aucun entretien et sont capables de supporter des pressions et des températures élevées, ce qui en fait une solution de transfert thermique idéale pour les applications difficiles, notamment celles dont la température avoisine les 600 °C.
Transfert de chaleur électrolyseurs - Échangeurs thermiques à plaques et joints
La gamme d'échangeurs thermiques à plaques et joints Alfa Laval constitue le choix idéal pour l'électrolyseur de toute usine d'hydrogène verte. Disponibles dans une large gamme de matériaux, y compris des solutions sans fer comme le nickel, ces échangeurs thermiques vous aident à garantir un fonctionnement fiable pendant toute la durée de vie de l'électrolyseur.
Refroidissement hydrogène, oxygène - Niagara WSAC
Les refroidisseurs à air de surfaces humides (WSAC®) répondent à tous les besoins de refroidissement en matière de compression et de transport de l'hydrogène. Il n''est pas nécessaire de disposer d'eau douce de grande qualité et les eaux usées de faible qualité sont utilisées comme fluide de refroidissement, ce qui constituent également une solution très durable.
Vous souhaitez vous équiper pour votre production d’électrolyseurs à partir d’énergies vertes ?
Génération d’eaux pures pour les procédés d’électrolyses.
Parce que les coûts de maintenance sont aussi importants, l’utilisation d’une eau pure dans la production d’hydrogène vert permet de garantir une meilleure durabilité des électrolyses.
Avec la technologie thermique de dessalement Alfa Laval, la chaleur résiduelle peut être utilisée pour fournir l'eau de qualité nécessaire au processus d'électrolyse, permettant l'utilisation de l'eau de mer, ce qui est idéal pour l'exploitation des installations offshore ou lorsque l'eau douce est rare.
Générateurs d'eau douce Alfa Laval
Les générateurs d'eau douce Alfa Laval (GED) constituent la meilleure solution pour fournir de l'eau de qualité pour le processus d'électrolyse, ce qui augmente la durée de vie des électrolyses. Avec plus de 30 000 unités livrées en 60 ans dans les industries offshore et maritime, elles garantissent un fonctionnement fiable avec l'encombrement le plus réduit possible dans des systèmes centralisés et décentralisés pour la production d'hydrogène vert.
ZLD - Zero Liquid Discharge
Les systèmes Alfa Laval ZLD (zéro rejet liquide) sont conçues pour réduire les rejets liquides. Adaptée pour les économies d'énergie dans le domaine de l'hydrogène et autres. Les systèmes ZLD séparent le sel et permettent de réutiliser l'eau pour l'injection grâce à une combinaison de solutions thermiques et de technologie de séparation
La production d’hydrogène vert sur site
Produisez de l’hydrogène vert directement sur site. Pour produire de l’hydrogène sur site et récupérer l’énergie de vos usines et industries afin de contribuer à la décarbonation, l’économie d’énergie et la réutilisation d’autres énergies présentes dans votre industrie.
Un électrolyseur sur site vous permet de l’utiliser sur demande. L’hydrogène est produit de manière renouvelable à partir d’électricité verte (solaire, éolien, hydraulique, biogaz et biomasse, géothermie).
L’hydrogène déjà en action – production d’hydrogène vert sur site
Thyssenkrupp teste depuis 2019 l'utilisation de l'hydrogène dans le processus de fabrication de l'acier sur son site de Duisburg. Le seul rejet de ce processus est de la vapeur d'eau. Une usine développée par thyssenkrupp UCE sur la base de l'électrolyse chlore-alcali, est implantée sur le même site pour mener le pilote et tester l'électrolyse des eaux alcalines (AWE).
