Les technologies vertes utilisées pour la production d'hydrogène dans le monde
Selon l'Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (Bureau de l'efficacité énergétique et des énergies renouvelables), l'hydrogène peut réduire considérablement la pollution atmosphérique sous forme de gaz à effet de serre. Cependant, la façon dont le combustible hydrogène est produit est importante pour son impact sur l'environnement.
Certaines méthodes de production d'hydrogène sont plus durables que d'autres. La production d'hydrogène gris utilise la technologie de reformage du méthane à la vapeur (SMR) pour créer de l'hydrogène à partir du gaz naturel, un processus qui rejette de grands volumes de CO2.
L'hydrogène bleu utilise la technologie de captage et de stockage du carbone pour capturer et stocker le carbone produit lors de la reformulation du méthane à la vapeur. L'hydrogène vert, en revanche, est produit en divisant les molécules d'eau en oxygène et en hydrogène par électrolyse à l'aide d'électricité renouvelable pour extraire l'hydrogène de la vapeur.
Bien que la disponibilité de l'énergie renouvelable soit un facteur limitant dans l'expansion de l'hydrogène vert, celui-ci ne produit aucune émission de CO2, ce qui entraîne une demande croissante pour cette source d'énergie propre. Dans les années à venir, nous pouvons nous attendre à voir l'hydrogène utilisé dans les technologies vertes du monde entier.
Technologies de l'hydrogène vert dans le monde entier
Une fois produit, l'hydrogène vert peut être utilisé pour le stockage d'énergie, notamment grâce à la technologie des piles à combustible, et pour la production de carburants alternatifs. Voici quelques exemples :
Technologie des piles à combustible
L'hydrogène est utilisé pour alimenter les piles à combustible, qui génèrent de l'électricité par le biais d'une réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène. Cette technologie est utilisée dans les véhicules, les systèmes d'alimentation de secours et les dispositifs d'alimentation portables. Les véhicules à pile à combustible fonctionnant à l'hydrogène parcourent de plus longues distances, consomment moins d'énergie, ne produisent aucune émission et sont plus efficaces que les véhicules à essence.
Technologie des carburants alternatifs
L'hydrogène sert de carburant pour un moteur à combustion interne pour alimenter les voitures, les poids lourds, les bus et les navires, ou pour générer de l'électricité. Lorsque l'hydrogène est brûlé, le seul sous-produit est la vapeur d'eau, ce qui en fait une source de carburant propre. Ce carburant peut réduire les émissions des véhicules lourds.
Le carburant durable d'aviation (CDA), fabriqué à partir de matières premières autres que le pétrole, est un carburant alternatif qui réduit les émissions provenant du transport aérien. Le CDA sert actuellement de carburant de substitution, ce qui signifie qu'il est mélangé à différents niveaux, dans des proportions comprises entre 10 % et 50 %, en fonction de la matière première utilisée et du mode de production du carburant. Le CAD a le potentiel d'évoluer vers un carburant à faible impact carbone pouvant être utilisé dans les technologies de propulsion, de vol et d'infrastructure du futur, mais cette technologie est encore à ses débuts.
Processus industriels
L'hydrogène est essentiel dans divers processus industriels de l'industrie chimique. Certains processus comprennent la fabrication d'ammoniac et d'engrais, le raffinage du pétrole brut et la production de carburants de transport, la fabrication d'ammoniac dans l'industrie pétrochimique, l'éthylène et les engrais, la production de diesel renouvelable dans l'industrie des carburants propres, le carburant d'aviation durable et le e-méthanol.
Gestion des températures de processus pour l'hydrogène vert
Dans les usines d'hydrogène, les étapes de production, de conversion, de transport ou de stockage nécessitent le maintien d'une température spécifique ou une protection contre le gel. Les conduites d'eau des systèmes à vapeur, des systèmes d'eau sanitaire et des conduites de gaz de procédé doivent être protégées contre le gel, tandis que les conduites de stockage de sel et de saumure doivent être maintenues à certaines températures tout au long de la production.
De plus, le transport de l'hydrogène vert nécessite la conversion de l'hydrogène en un composé moins volatil et moins inflammable pour le transport. Cette conversion comprend généralement un procédé Haber-Bosch pour convertir l'hydrogène et l'azote en ammoniac vert, et un procédé Fischer-Tropsch pour convertir l'hydrogène et le dioxyde de carbone en e-carburants liquides. Les deux processus sont complexes et nécessitent des applications de maintien de la température.
Lorsqu'il est utilisé dans les piles à combustible des véhicules, l'hydrogène doit avoir un niveau de pureté très élevé pour maximiser la durée de vie de l'électrolyte et des catalyseurs. Les unités de désoxydation et de purification industrielles fournissent des niveaux de pureté allant jusqu'à 99,9999 % et sont basées sur des technologies d'absorption par variations de pression ou de température, notamment des câbles de traçage thermique à isolation minérale haute température.
nVent est prête à soutenir les initiatives de protection contre le gel et de maintien de la température des processus liés à l'hydrogène vert grâce à des câbles de traçage thermique haute température, notamment des systèmes de contrôle et de surveillance avancés et une gestion de projet clé en main pour la mise en œuvre de ces systèmes de traçage thermique.
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