L’économie mondiale de l’hydrogène est en plein essor et constitue un élément important de la transition énergétique. Jumo souhaite participer à ce développement et se positionner auprès de ses mesures en tant que fournisseur de systèmes et de solutions pour le Production d'hydrogène. Impression- Et Capteurs de température, capteurs de conductivité ou Transmetteur de pression assurer la qualité ici. 

Contenu

• État actuel de l’économie mondiale de l’hydrogène
  • Raisons d’utiliser de l’hydrogène propre
• Exigences techniques dans la production d'hydrogène
  • Surveillance de l'eau ultra pure dans l'électrolyseur
  • Technologie de mesure pour la production d'hydrogène
• L'hydrogène et l'avenir
  • Domaines d'application possibles du H2
• FAQs

État actuel de l’économie mondiale de l’hydrogène

Dans le but de l'Union européenne Offres vertes La Commission européenne s’est fixé pour objectif de ne plus émettre de gaz à effet de serre net d’ici 2050. Cela signifie que l’Europe devrait devenir le premier continent au monde neutre sur le plan climatique. Des efforts importants sont également déployés au Canada, aux États-Unis et dans la région Asie-Pacifique pour initier la transition vers une économie moderne, compétitive et économe en ressources. 

L'agrandissement du Énergies renouvelables est directement lié à la montée en puissance de l’économie H2. Pour produire de l’hydrogène vert, l’électricité nécessaire doit provenir de sources d’énergie renouvelables. Cela nécessitera sans aucun doute des technologies de transition pour produire de l’hydrogène.

Conseil de lecture : Faire le plein d’hydrogène à la bonne pression

L’Allemagne formule pour elle-même la stratégie européenne en matière d’hydrogène dans la « Mise à jour de la stratégie nationale pour l’hydrogène », tout comme d’autres pays européens. La France le fait par exemple. B. dans le cadre du plan « France 2030 ». L’année 2030 est toujours une étape importante. Jusqu'au 2030 La Commission européenne s'est fixé pour objectif de réduire les émissions nettes de gaz à effet de serre d'au moins 55 % par rapport à 1990.

Raisons d’utiliser de l’hydrogène propre

Plusieurs raisons expliquent le rôle crucial de l’hydrogène dans la transition énergétique :

1. L'élément H2 peut être utilisé comme source d'énergie polyvalente sauber être généré. De plus, l’hydrogène reste lorsqu’il est brûlé ou utilisé piles à combustible seulement de l'eau comme sous-produit. Cela contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre et en fait une alternative intéressante aux combustibles fossiles.
2. Un autre avantage de la technologie de l'hydrogène est son capacité de mémoire. En tant que dispositif de stockage d’énergie à long terme, il sert idéalement à récupérer l’excédent d’électricité provenant de sources d’énergie renouvelables. Le processus d'électrolyse divise l'eau en hydrogène et oxygène. L’hydrogène généré peut être stocké puis reconverti en électricité ou en chaleur si nécessaire.
3. L’hydrogène offre également la possibilité de secteurs difficiles à électrifier décarboner. Les exemples incluent la production d’acier, l’aviation, le trafic de poids lourds et le transport maritime. Il s'agit de l'hydrogène comme source d'énergie Industries capables de réduire considérablement leurs émissions.

Il y a aujourd'hui Progrès dans la technologie de l’hydrogène, obtenu grâce à des coûts compétitifs et à une amélioration des infrastructures de production, de stockage et de distribution d’hydrogène. Une coopération accrue entre les gouvernements, les entreprises et rechercheLes installations parlent en faveur de la technologie.

Exigences techniques dans la production d'hydrogène

L'utilisation de l'hydrogène comme Sources d'énergie implique des exigences matérielles spécifiques qui jouent un rôle central dans l’efficacité, la sécurité et la longévité des systèmes. L’hydrogène étant manipulé sous haute pression et parfois à haute température, les matériaux utilisés doivent également résister à de telles conditions.

Hydrogène + pile à combustible : composants pour la production d'énergie

H2 peut être dans certains matériels pénétrer et ainsi modifier leur structure. Cela peut entraîner des fissures et des cassures. Les alliages spéciaux, les revêtements et les combinaisons de matériaux réduisent l'absorption d'hydrogène et maintiennent la durabilité des matériaux à long terme.

Les exigences relatives aux périphériques des technologies de l’hydrogène ont également changé. Pour en faire fonctionner un électrolyseur Par exemple, il faut de l’eau ultra pure de très haute qualité, qui est divisée en hydrogène et oxygène grâce à l’énergie électrique.

Surveillance de l'eau ultra pure dans l'électrolyseur

Les électrolyseurs sont disponibles en différentes versions, qui ont toutes une taille d'entrée Eau ultra pure travail. Dans l'électrolyseur, deux électrodes sont immergées dans l'eau, l'anode positive et la cathode négative.

Si un courant électrique traverse l’eau, l’eau ultrapure H se divise₂O sur les électrodes dans son composants gazeux H₂ et O₂ sur. Les gaz produits sont collectés séparément et peuvent ensuite être utilisés pour diverses applications ou traités ultérieurement pour le stockage.

Électrolyseurs PEM par exemple, avoir une membrane qui sépare l'anode et la cathode pour séparer l'oxygène de l'hydrogène. Dans les électrolyseurs alcalins, en revanche, une solution sert d’électrolyte qui transporte les ions entre les électrodes en parallèle.

Une mesure importante pour l'électrolyseur est la surveillance et le contrôle constants de la qualité de l'eau ultrapure à l'entrée. Cela se fait en utilisant sondes de mesure conductrices, qui donne la conductivité en µS/cm. Cette surveillance constante protège contre les dommages, garantit la durée de vie la plus longue possible des composants et prolonge les intervalles de maintenance.

Technologie de mesure pour la production d'hydrogène

Aussi Jumo ressent une reprise significative du secteur de l’hydrogène et voit d’énormes opportunités de croissance dans ce domaine. L'entreprise adapte sa technologie de mesure pour l'utiliser dans le Technologie hydrogène à. Si nécessaire, celui-ci sera certifié en conséquence. À cette fin, les installations de production existantes n'ont été que légèrement modifiées. Les augmentations nécessaires du nombre d'unités peuvent souvent être réalisées à partir de la réserve de production.

Outre de nombreuses précautions de sécurité, la manipulation de l’hydrogène nécessite également une expertise en matière de mesure. Cela s'applique aussi bien à la production d'hydrogène à partir d'eau ultra pure qu'à l'alimentation de l'électrolyseur ou au contrôle de la conductivité électrolytique. Numérique, antidéflagrant Impression- Et Capteurs de température de Jumo assurent le suivi et la sécurité des processus thermodynamiques. De nombreuses sociétés industrielles allemandes cotées au DAX installent ces solutions dans leurs systèmes.

Deux de ces systèmes de mesure sont conducteurs Capteurs de conductivité "Tecline CR" et "Digiline CR". En tant que partenaire de développement de solutions de capteurs et d'automatisation, Jumo propose également des solutions système individuelles pour les concepts d'électrolyseurs spécifiques aux clients.

L'hydrogène et l'avenir

L'hydrogène existe depuis des décennies matière première importante dans diverses industries. Dans l'industrie chimique, H₂ utilisé pour produire du méthanol, de l’ammoniac et d’autres produits. Dans la raffinerie de pétrole, H₂ utilisé dans la désulfuration des carburants. Sa production climatiquement neutre permet la décarbonation de l’industrie. En outre, l’industrie ouvre de grandes opportunités dans de nombreuses nouvelles applications pour atteindre la neutralité climatique.

Le module IO sécurise les stations-service à hydrogène Resato

Celui qui est énergivore industrie lourde a commencé à tracer la voie à l'hydrogène comme carburant pour la production d'acier et souhaite l'utiliser pour réduire les émissions de CO 2 . Dans le domaine des transports, l’hydrogène est considéré comme le carburant du futur pour les piles à combustible. Cette technologie est particulièrement encouragée comme source d'énergie dans les bus et les trains, dans le transport de marchandises lourdes, dans le transport maritime et dans l'aviation. Dans le réseau d'approvisionnement en énergie, l'hydrogène peut servir de stockage à long terme et, par exemple, compenser les fluctuations de la production d'électricité, être distribué via le réseau de gaz ou transformé en chaleur.

Domaines d'application possibles du H2

Les domaines d'application possibles deviennent plus compétitifs à mesure que la disponibilité des hydrogène vert devenir plus attractif. L’utilisation généralisée de l’hydrogène dans le cadre du couplage sectoriel présente un potentiel supplémentaire. L'hydrogène est le lien de connexion au moyen de ce que l'on appelle Technologies Power-to-X. Les propriétés et les applications possibles de l’hydrogène ouvriront la voie à une connexion efficace de secteurs tels que la production d’électricité, la fourniture de chaleur, les transports et l’industrie.

FAQs

Comment produire de l’hydrogène ?

L’hydrogène peut être produit principalement par les processus suivants :

• électrolyse: L'eau (H 2 O) est divisée en hydrogène (H 2) et oxygène (O 2) à l'aide d'un courant électrique. Si l’électricité utilisée est issue d’énergies renouvelables, l’hydrogène ainsi produit est appelé « hydrogène vert ».
• Reformage à la vapeur du gaz naturel: Le gaz naturel (principalement le méthane, CH 4) est combiné à la vapeur à haute température et pression pour produire de l'hydrogène et du dioxyde de carbone (CO₂). Il s’agit actuellement de la méthode la plus couramment utilisée, mais elle entraîne la production d’« hydrogène gris » lorsque du CO₂ est libéré.
• Décomposition thermique de méthane (Pyrolyse) : Le méthane est chauffé dans un réacteur résistant à la chaleur, produisant de l'hydrogène et du carbone solide sans libérer de CO₂. Ce processus peut donner lieu à un « hydrogène turquoise » si l’énergie provient de sources durables.
• hydrogène épuisé Biomasse (Biohydrogène) : L’hydrogène peut également être produit par gazéification ou pyrolyse de la biomasse. Ce processus peut varier en fonction de la technologie et des matières premières utilisées.

De combien d’électricité avez-vous besoin pour 1 kg d’hydrogène ?

Pour la fabrication de 1 kg d'hydrogène L'électrolyse nécessite environ 50 à 55 kWh d'énergie électrique, selon le rendement du système et les conditions de fonctionnement. Cette valeur peut varier en fonction du processus d'électrolyse et de l'efficacité de l'ensemble du système.

De quoi a-t-on besoin pour produire de l’hydrogène ?

Pour produire de l’hydrogène il faut essentiellement :

• un énergie: L'énergie électrique est nécessaire pour l'électrolyse. La durabilité de la production d’hydrogène dépend de l’utilisation ou non de sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie éolienne, solaire ou hydroélectrique.
• Eau: L'électrolyse utilise de l'eau (H₂O) comme matière première, qui est divisée en hydrogène (H₂) et oxygène (O₂).
• A Électrolyseur: Un appareil qui effectue l'électrolyse. Il utilise une anode et une cathode dans un électrolyte pour diviser l'eau en hydrogène et oxygène.
• Pour d'autres procédés de fabrication comme celui-là Reformage à la vapeur nécessite du gaz naturel et un catalyseur, tandis que la gazéification de la biomasse nécessite des matières organiques.

Quelle quantité d’eau faut-il pour produire de l’hydrogène ?

Il faut environ 1 kg d'hydrogène pour être produit par électrolyse 9 litres d'eau. Cette valeur peut varier légèrement en fonction de l'efficacité du processus d'électrolyse et des conditions opératoires spécifiques.

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