Afgelopen april bevestigde EDF zijn wens om een rol te spelen in de waterstofsector door de oprichting van een nieuwe dochteronderneming aan te kondigen: Hynamics . Hynamics is primair bedoeld voor industrie en mobiliteit en wil energietransitieprojecten faciliteren door de productie van koolstofarme waterstof door elektrolyse van water.
Is waterstof een haalbare oplossing om de balans te doen doorslaan naar koolstofvrije energieproductie en zo de klimaatuitdagingen van de 21ste eeuw het hoofd te bieden? Dit is wat we hier proberen te achterhalen!
Hynamics: een oog op de planeet
Voortkomend uit een project geïncubeerd binnen EDF Pulse Croissance , de incubator voor start-ups van het Franse energiebedrijf, ambieert Hynamics een prominente plaats in de waterstofsector te verwerven met oog voor de planeet. Naast het ecologische aspect van dit nieuwe EDF-engagement (dat we later zullen bespreken), zou de waterstofsector de komende decennia ook een grote economische rol moeten spelen, zoals blijkt uit een rapport dat in 2018 werd opgesteld door het bedrijf McKinsey volgens welke het waterstofverbruik zal tegen 2050 18% van de wereldwijde eindvraag naar energie vertegenwoordigen.
Hoewel dit rapport laat zien dat het nu in bepaalde sectoren nodig zal zijn om op waterstof te vertrouwen, geeft het niet aan dat de waterstof die momenteel wordt geproduceerd voor 95% wordt geproduceerd uit aardgas, een fossiele brandstof waarvan het gebruik ver weg is. ideaal te zijn en verenigbaar met de wens om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. De CO 2 -emissies van aardgas vertegenwoordigen (in 2016) 20,4% van de totale emissies van energieproductiesectoren (na olie en kolen). Bovendien genereert aardgas tijdens zijn levenscyclus, beginnend bij de winning ervan, veel risico's en ook methaanemissies, waarvan de effecten op de opwarming van de aarde 25 keer groter zijn dan die van CO 2 .
Ondanks alles kan aardgas ook op een hernieuwbare manier worden gewonnen dankzij de vergisting van organische stof met verschillende processen zoals anaerobe vergisting (het heet dan biomethaan ), maar het gebruik ervan is nog marginaal. In Frankrijk is het doel om tegen 2030 over te schakelen naar een aandeel van 10% biomethaan in het aardgas dat wordt verbruikt. Zoals
u wellicht heeft begrepen, is Hynamics momenteel niet van plan om waterstof te produceren op uit aardgas, maar dankzij de elektrolyse van water, een methode die heel weinig CO 2 uitstoot als het energie gebruikt uit koolstofarme productie. Dit is grotendeels het geval voor het Franse energiebedrijf dankzij zijn vloot van kerncentrales en de verschillende bronnen vanhernieuwbare energiebronnen tot haar beschikking.
Een jaar na de overname van McPhy door EDF, een bedrijf dat elektrolysers, waterstofopslagoplossingen en waterstofstations aanbiedt, bevestigt de oprichting van deze dochteronderneming nu de sterke ambities van EDF, wat aangeeft dat het 'wil worden' een belangrijke speler in de waterstofsector in Frankrijk en internationaal en om zijn bijdrage aan de strijd tegen de opwarming van de aarde te versterken ”.
Waterstof, wat is het?
Waterstof, weergegeven door de letter H en op de eerste positie van Mendeleïevs tafel, is het meest voorkomende element in het universum, maar ook het hoofdbestanddeel van de zon. We hadden het bestaan en de eigenschappen ervan al genoemd in ons artikel over ITER en de toekomst van kernfusie, een fenomeen dat sterren van energie voorziet.Het watermolecuul bestaat uit twee waterstofatomen.Zeer
zeldzaam in onze atmosfeer en in de aardkorst, waterstof wordt hier aangetroffen in zijn moleculaire vorm met formule H 2, het bestaat uit twee waterstofatomen en wordt daarom diwaterstof genoemd, hoewel het over het algemeen waterstof wordt genoemd. In gasvormige toestand heeft het de bijzonderheid dat het zeer licht en vluchtig is, het verspreidt zich zeer snel. Het is in zijn natuurlijke staat nauwelijks beschikbaar, er zijn slechts enkele bronnen van waterstofemissies geïdentificeerd en wetenschappers weten nog steeds niet veel over deze "natuurlijke waterstof", te beginnen met de manier waarop het wordt gegenereerd. .
Middelen voor waterstofproductie
Zoals vermeld in onze eerste paragraaf, vereist de belangrijkste manier om waterstof te produceren momenteel het gebruik van fossiele brandstoffen, in het bijzonder met de techniek van stoomreforming van aardgas.Door de exploitatie van natuurlijke bronnen zou waterstof niet langer een eenvoudige energievector kunnen zijn, maar een hulpbron zoals aardolie of steenkool. De geschatte hoeveelheden zijn echter over het algemeen vrij laag. Merk echter op dat een onderzoeksprogramma genaamd sen4H2 zeer recentelijk werd gelanceerd met de hulp van de European Space Agency (ESA). Het doel is om de natuurlijke waterstofemissies te identificeren met behulp van satellietbeelden.
Productie van waterstof en dizuurstof door elektrolyse van water
Hoewel duur, is de meest veelbelovende productiemethode van vandaag ongetwijfeld de elektrolyse van water , een methode die door Hynamics wordt geprezen. Het proces omvat het dissociëren van de waterstof- en zuurstofmoleculen in water door een directe elektrische stroom door water te leiden dat een elektrolyt zoals zwavelzuur bevat.
Er worden ook andere processen gebruikt om waterstof te produceren, zoals de partiële oxidatie van koolwaterstoffen of vergassing uit steenkool, maar hier gaan we in op de voordelen van de techniek van Hynamics.
Merk ook op dat er een veelbelovende techniek is, nog in de experimentele fase, dat bestaat uit het produceren van fotosynthetische waterstof met behulp van cyanobacteriën die watermoleculen kunnen dissociëren met behulp van zonne-energie, met andere woorden: natuurlijk licht!
De voordelen van waterstofenergie door elektrolyse van water
Om te beginnen, hoewel waterstof in zijn natuurlijke staat in zeer kleine hoeveelheden aanwezig is, blijft het een bijna onuitputtelijke energiebron omdat het uit water kan worden geproduceerd. Bovendien, terwijl de elektrolysemethode momenteel gezuiverd water gebruikt, geeft recent onderzoek aan dat het mogelijk is om het zout in zeewater te neutraliseren om dit overvloedige manna te gebruiken om water te produceren. waterstof.Het tweede belangrijke argument betreft uiteraard de energie-efficiëntie. Waterstof heeft een efficiëntie die drie keer hoger is dan die van benzine, en bovendien produceert de verbranding ervan alleen waterdamp, in tegenstelling tot benzine, die grotendeels bijdraagt aan de uitstoot van broeikasgassen.
Waterstof geeft pas bij verbranding water af, maar waterstof kan ook op een schone en milieuvriendelijke manier worden geproduceerd. Dit is wat Hynamics wil bereiken door koolstofarme energiebronnen te gebruiken voor de productie van waterstof. De productiekosten blijven echter hoog, omdat deze methode erg hebzuchtig is in elektriciteit.
Ten slotte kan waterstof van groot belang blijken te zijn in een context van energietransitie, om de simpele reden dat het kan worden gebruikt als een efficiëntere opslag van elektriciteit. Deze eigenschap kan bijzonder interessant zijn, vooral omdat het verbruik van elektriciteit zelden samenvalt met de productie ervan, een fenomeen dat versterkt zal worden door gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen zoals windenergie of fotovoltaïsche energie.
Waterstof: een oplossing voor de toekomst?
De productie, opslag en transport van waterstof roept nog bepaalde vraagstukken op waar de industrie op zal moeten inspelen om deze energie tot de kern te brengen van concrete oplossingen voor de energietransitie, maar deze sector is veelbelovend en doet dat niet. betwijfelt of het in de komende jaren veel vaart zal winnen.Energy Observer, de eerste energie-autonome boot, aangedreven door waterstof en hernieuwbare energiebronnen
Het onderzoek op dit gebied vordert dan ook snel. Om bijvoorbeeld de kosten te verlagen van de brandstofcel - die wordt gebruikt om brandstof te leveren aan elektrische voertuigen die ermee zijn uitgerust - proberen onderzoekers systemen te ontwikkelen die platina (een zeer duur metaal) vervangen door palladium, of zelfs mangaan.
Als waterstof momenteel voornamelijk in de industrie wordt gebruikt voor de productie van meststoffen en methanol, voor de raffinage van aardolieproducten of zelfs in de lucht- en ruimtevaartsector, zou dat in de toekomst kunnen zijn close, een concrete oplossing om de transportsector koolstofarm te maken, maar ook om de energietransitie te ondersteunen door zichzelf te positioneren als opslagoplossing en zo schommelingen in de productie van hernieuwbare energiebronnen te verhelpen.
Aan de andere kant, als groene waterstof een essentiële oplossing lijkt te kunnen worden voor fabrikanten die hun activiteiten koolstofarm willen maken, en voor de transportsector (treinen, bussen, enz.), Zal dit een sterke politieke wil en brede investeringen zodat deze veelbelovende brandstof voor het grote publiek toegankelijk wordt.
