Power-to-X: stockage, conversion et réutilisation de l'énergie sous diverses formes
Vous pouvez vous habituer à l'expression Power-to-X, car ce sera l'un des mots à la mode dans les discussions futures sur l'électricité verte, les carburants verts et les gaz à effet de serre (GES).
Le concept Power-to-X vise à convertir l'excès d'électricité renouvelable provenant du vent, du soleil ou de l'eau en d'autres vecteurs d'énergie (le «X»), afin de stocker de l'énergie pour une utilisation ultérieure. De cette façon, les fluctuations énergétiques peuvent être absorbées et une meilleure réponse peut être apportée à l'offre et à la demande.
La première étape du processus consiste à convertir l'énergie renouvelable en hydrogène (H2) par électrolyse. L'hydrogène, le plus petit atome que nous connaissons, n'émet pas de CO2 lorsqu'il est brûlé. Il peut être utilisé immédiatement ou stocké dans des réservoirs sous pression et récupéré lorsque l’approvisionnement en energie est faible.
Les processus Power-to-X
Il existe différentes options: introduction d'hydrogène dans le réseau gazier, remplacement d'une partie du gaz naturel contenant du CO2 (Power-to-Gas), ou via un processus de méthanation dans lequel le CO2 convertit l'hydrogène en méthane. Le méthane peut être injecté dans le réseau de gaz naturel pour remplacer le gaz naturel fossile (également Power-to-Gas). Par exemple, la source de CO2 pour le processus de méthanisation peut être du biogaz produit à partir de biodéchets dans des usines de biogaz ou des usines de traitement des eaux usées.
D'autres concepts incluent la production de méthanol ou d'ammoniac pour une utilisation dans les piles à combustible dans les voitures et les navires, ou de carburant synthétique pour une utilisation dans les moteurs automobiles et les réacteurs des aviions (Power-to-Liquids). Tout cela est réalisé grâce à une synthèse qui implique de l‘hydrogène et une source de CO2. Ceux-ci pourraient également provenir du processus de conversion des déchets en biogaz.
Le ‘hydrogène vert’ généré à partir d’énergies renouvelables peut également être utilisé pour le raffinage du carburant (hydrogénation) dans les raffineries conventionnelles et aussi utilisé comme produits chimiques de base dans de nombreuses industries (Power-to-Chemicals, Power-to-Plastics).
Enfin, l'hydrogène stocké peut aussi, si on le souhaite, être à nouveau converti en électricité via des piles à combustible (Power-to-Power).
Comment AVK peut-il contribuer au concept Power-to-X?
De nombreux pays envisagent d'ajouter de l'hydrogène aux réseaux de gaz existants pour rendre le gaz naturel pauvre en carbone. Le gaz contenant des concentrations allant jusqu'à 20% d'hydrogène peut être transporté dans le réseau de gaz naturel existant sans risque d'endommager les installations de gaz, les infrastructures de distribution, etc.
Jusqu'au 20e siècle, le gaz de ville riche en hydrogène, avec une concentration en hydrogène de plus de 50%, était distribué par gazoduc aux ménages en Allemagne, aux États-Unis et en Angleterre. Nous pouvons supposer que de nombreux réseaux de transport de gaz, lignes de distribution et installations de stockage exploités dans le passé sont toujours actuellement en service .
Le mélange d'hydrogène dans les réseaux de gazoducs existants a également été proposé comme moyen de fournir de l’hydrogène pur aux marchés, en utilisant des technologies de séparation et de purification en aval pour extraire l’hydrogène du mélange de gaz naturel près du point d’utilisation final. Cette méthode de fourniture d’hydrogène peut couvrir les coûts de construction de pipelines d'hydrogène spéciaux ou d'autres infrastructures coûteuses pendant la phase de développement du marché.
Au Danemark, Energinet teste un petit réseau fermé de gaz naturel avec des pressions allant de 3 à 65 bars et jusqu'à 15% d'hydrogène. En novembre 2019, AVK a visité l'installation d'essai de la station M / R. AVK était à cette occasion représentée par Jesper Kallehauge d'AVK International, et Michael Ramlau et Michael Søgaard d'AVK Holding (image de droite).
AVK UK et AVK Donkin participent à un projet (H100) de fourniture de limiteurs de débit S310 pour un réseau de test avec 100% d'hydrogène. Les limiteurs sont utilisés pour protéger le réseau en cas de rupture de tuyau, dans ce cas ils doivent couper l'alimentation électrique pour éviter les accidents (image de gauche).
Pour AVK, embrasser l'avenir de Power-to-X signifie que nous que nous pouvons confirmer et documenter que nos produits répondent aux besoins croissants de cette industrie. Entre autres choses, nous testons nos produits pour nous assurer qu’ils restent étanches en toutes circonstances et nous procédons aussi à une évaluation des risques.
