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

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

2 2 PLAN Présentation de lhydrogène Modes de production Transport et stockage Utilisation

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

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

5 5 MODES DE PRODUCTION THERMOCHIMIQUES Vaporeformage: CH H 2 O CO 2 +4 H 2 + traces de CO H 2 O+CO CO 2 + H 2 Purification Oxydation partielle: Réaction entre: Un carburant (gaz naturel, hydrocarbures, charbon) Loxygène

6 6 MODES DE PRODUCTION THERMOCHIMIQUES Gazéification: Du charbon De la biomasse Mélange avec de leau et de lair (1000°C, haute pression) Obtention dun gaz contenant du CO et du H2 Dissociation thermochimique: Scindement de la molécule deau à hautes températures

7 7 MODES DE PRODUCTION ELECTROLYSE Inverse de la Pile à Combustible Anode: H 2 O 2 H + +2e - + ½ O 2 Cathode: 2H + +2e - H 2 Rendement : 65% environ

8 8 COMPARATIF Coûts relatifs de production dhydrogène gazeux – Source : CEA

9 9 TRANSPORT ET STOCKAGE DU H2 Conditions au développement de lhydrogène: Disponibilité A tout moment En tout point du territoire

10 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 dutilisation Transport par pipes

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

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

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

14 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 détanchéité Inconvénient : Coûts élevés

15 15 COMPARATIF Coût de lhydrogène distribué en stations-service (euro/litre) – Source : CEA

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

17 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 18 UTILISATION Dans les transports Inconvénient: Coûts élevés Consommation véhicule: prix au 100 kms > de 15 à 100 % En attendant : carburant intermédiaire

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

20 20 UTILISATION Le stationnaire: production décentralisée Applications Apport exclusif délectricité Cogénération Concerne Domestique Moyenne industrie Tertiaire Solution pour les sites isolés

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

22 22 UTILISATION Le stationnaire: production centralisée Applications De secours Production dappoint Production délectricité Avantages Remplace les centrales thermiques polluantes Rendement > à 70% si adjonction dune TAG ou TAV Faibles nuisances sonores

23 23 UTILISATION Le portable Applications des piles de petites tailles Téléphones portables, ordinateurs, caméscopes Systèmes dalarmes, appareils de santé individuels Avantages Autonomie en fonction de la taille du réservoir Nont pas à être rechargées Inconvénients Miniaturisation Coûts

24 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 lhydrogène un vecteur énergétique parmi dautres

25 25 SOURCES Publications: Lhydrogène La filière hydrogène Quelle place pour lhydrogène dans les systèmes énergétiques de demain?


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