La nouvelle révolution énergétique ?

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1 La nouvelle révolution énergétique ?
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: Sources:
Incolore, inodore, non corrosif PCI élevé Léger Sources: H2O Hydrocarbures Tout organisme vivant, animal ou végétal

4 MODES DE PRODUCTION Trois critères: Deux modes principaux:
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 Unité de production centralisée
TRANSPORT DU H2 Unité de production centralisée Unité d’utilisation Transport par pipes Avantages: réseaux existent déjà Inconvénient: Coût 50% plus cher que pour le gaz naturel Distribution: mise au point de « stations-service »

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
Quelle place pour l’hydrogène dans les systèmes énergétiques de demain?