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LE MYTHE HYDROGENE

LE MYTHE HYDROGENE. La nouvelle révolution énergétique ?. BOULANGER Stéphanie DILER Emmanuelle. PLAN. Présentation de l’hydrogène Modes de production Transport et stockage Utilisation. PRESENTATION DU H2. Caractéristiques:

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Presentation Transcript

  1. LE MYTHE HYDROGENE La nouvelle révolution énergétique ? BOULANGER Stéphanie DILER Emmanuelle

  2. PLAN • Présentation de l’hydrogène • Modes de production • Transport et stockage • Utilisation

  3. PRESENTATION DU H2 Caractéristiques: • Incolore, inodore, non corrosif • PCI élevé • Léger Sources: • H2O • Hydrocarbures • Tout organisme vivant, animal ou végétal

  4. MODES DE PRODUCTION Trois critères: • Compétitivité • Rendement énergétique • Propreté Deux modes principaux: • Thermochimiques • Electrolyse

  5. MODES DE PRODUCTION THERMOCHIMIQUES Vaporeformage: • CH4 + 2 H2O  CO2 +4 H2 + traces de CO • H2O+CO  CO2 + H2 • Purification Oxydation partielle: Réaction entre: • Un carburant (gaz naturel, hydrocarbures, charbon) • L’oxygène

  6. MODES DE PRODUCTION THERMOCHIMIQUES Gazéification: • Du charbon • De la biomasse • Mélange avec de l’eau et de l’air (1000°C, haute pression) Obtention d’un gaz contenant du CO et du H2 Dissociation thermochimique: • Scindement de la molécule d’eau à hautes températures

  7. MODES DE PRODUCTION ELECTROLYSE • Inverse de la Pile à Combustible • Anode: H2O  2 H+ +2e- + ½ O2 • Cathode: 2H+ +2e-  H2 • Rendement : 65% environ

  8. COMPARATIF Coûts relatifs de production d’hydrogène gazeux – Source : CEA

  9. TRANSPORT ET STOCKAGE DU H2 • Conditions au développement de l’hydrogène:  Disponibilité • A tout moment • En tout point du territoire

  10. TRANSPORT DU H2 • Avantages: réseaux existent déjà • Inconvénient: Coût 50% plus cher que pour le gaz naturel • Distribution: mise au point de « stations-service » Unité de production centralisée Unité d’utilisation Transport par pipes

  11. STOCKAGE DU H2 • Gazeux sous haute pression • Liquide • Solide sous basse pression

  12. STOCKAGE DU H2 Gazeux sous haute pression • Option prometteuse • Contraintes nombreuses  Coûts élevés

  13. STOCKAGE DU H2 Liquide: • Avantage: compact • Inconvénients: • Difficile à liquéfier • Dépenses énergétiques importantes • Coûts élevés

  14. STOCKAGE DU H2 Solide sous basses pressions: • Absorption des atomes de H2 par de nouveaux matériaux • Désabsorption sous l ’effet de la chaleur • Avantages: • Réservoirs avec une capacité comparable à celle du stockage liquide • Pas de problème d’étanchéité • Inconvénient : Coûts élevés

  15. COMPARATIF Coût de l’hydrogène distribué en stations-service (euro/litre) – Source : CEA

  16. UTILISATION La Pile A Combustible Obstacles: • Technologiques • Compacité • Usure des matériaux • Rendements énergétiques perfectibles • Coût de fabrication

  17. UTILISATION Dans les transports • Avantages: • Non polluant (si on ne considère que le véhicule) • Moins bruyant • Rendement plus efficace que les moteurs à explosion

  18. UTILISATION Dans les transports • Inconvénient: Coûts élevés Consommation véhicule: prix au 100 kms > de 15 à 100 % • En attendant : carburant intermédiaire

  19. UTILISATION Le stationnaire • Applications diversifiées • Un spectre large de puissance • Applications: approvisionnement d’électricité, cogénération, génération de vapeur ou de froid • Divers types de piles possibles • Production • Centralisée • Décentralisée

  20. UTILISATION Le stationnaire: production décentralisée • Applications • Apport exclusif d’électricité • Cogénération • Concerne • Domestique • Moyenne industrie • Tertiaire • Solution pour les sites isolés

  21. UTILISATION Le stationnaire: production décentralisée • Avantages • Meilleur rapport électricité-chaleur • Emissions de CO2 et de Nox plus faibles • Inconvénients • Coûts d’investissement élevés • Coûts de maintenance et durée de vie des composants inconnus

  22. UTILISATION Le stationnaire: production centralisée • Applications • De secours • Production d’appoint • Production d’électricité • Avantages • Remplace les centrales thermiques polluantes • Rendement > à 70% si adjonction d’une TAG ou TAV • Faibles nuisances sonores

  23. UTILISATION Le portable • Applications des piles de petites tailles • Téléphones portables, ordinateurs, caméscopes • Systèmes d’alarmes, appareils de santé individuels • Avantages • Autonomie en fonction de la taille du réservoir • N’ont pas à être rechargées • Inconvénients • Miniaturisation • Coûts

  24. CONCLUSION • Avantages indéniables: • Rendements • Émissions gaz à effets de serre • Progrès à faire dans: • La production • Le transport et le stockage • Les Piles à Combustible Il ne faut pas surestimer la place de l’hydrogène  un vecteur énergétique parmi d’autres

  25. SOURCES www.cea.fr • Publications: • L’hydrogène • La filière hydrogène www.enpc.fr • Quelle place pour l’hydrogène dans les systèmes énergétiques de demain?

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