L’eau : le sésame pour l’hydrogène vert
Un kilogramme d'hydrogène vert requiert 10 à 15 litres d'eau pure De l’Australie à Singapour, des innovations permettent de surmonter un obstacle de taille à la mise à l’échelle de la production d'hydrogène vert : l’accès à l’eau.
Si aujourd'hui, l'hydrogène d’origine renouvelable représente moins d’1% de la production globale, il semble pourtant avoir de beaux jours devant lui. Depuis 2015, les coûts de production d'hydrogène vert ont chuté de 40%, une tendance qui devrait se confirmer au même rythme d'ici 2025. Certaines études suggèrent même que les électrolyseurs produisant de l'hydrogène vert pourraient même, d’ici 10 ans seulement, être des concurrents de poids face aux solutions fossiles. En attendant, les regards se tournent dès aujourd’hui sur la résolution d’un problème majeur lié à l'hydrogène : l'accès à l'eau. En effet, un kilogramme d'hydrogène vert requiert 10 à 15 litres d'eau pure. Or, les régions où l'énergie solaire est facilement disponible pour la production d’H2, comme les déserts, sont aussi généralement des zones arides. Deux innovations, venant d’Australie et de Singapour, proposent une solution :
De l'air à l'hydrogène
La start-up australienne Aqua Aerem a développé une technique de conversion de l'énergie solaire en hydrogène grâce à l'humidité de l'air. Cette dernière est captée puis divisée en oxygène et hydrogène. Encore en phase de test, cette innovation pourrait permettre aux régions chaudes et arides du monde entier de devenir productrices et exportatrices d'énergie.
- La technologie exploite l’énergie du soleil grâce à un système thermodynamique à concentration (CSP) avec suivi à deux axes, qui capte l’énergie deux fois plus efficacement qu’un panneau solaire en silicium standard.
- Afin de convertir l'énergie en hydrogène transportable, Aqua Aerem a inventé un système de captage atmosphérique de l’eau aspirant l'humidité de l'air qui est ensuite utilisée pour l'électrolyse.
- La société a récemment signé un accord avec le gouvernement du Territoire du Nord pour tester son système pendant 12 semaines. L’étape suivante, pour Aqua Aerem, concerne l’installation d’un électrolyseur de 15 mégawatts qui produira environ 912 tonnes d'hydrogène vert par an.
De l’eau grâce au solaire
La start-up américaine Source Global a développé des « hydro-panneaux » capables de convertir l'air humide en eau. En collaboration avec ENGIE Lab Singapour, la société a installé ses panneaux innovants sur la plateforme de R&D REIDS SPORE sur l'île de Semakau, au large de Singapour, où l'eau sera utilisée pour produire de l'hydrogène 100% vert et d’alimenter un micro-réseau autosuffisant.
- Inspirée des panneaux photovoltaïques traditionnels, la version hydro de Source Global utilise l’énergie solaire pour absorber l’eau de l’air humide. Un système de ventilateurs solaires dirige l'air dans l'hydro-panneau où il est purifié et canalisé dans un réservoir, produisant ainsi de l'eau non seulement potable mais renouvelable.
- Sur la plateforme d'essai de l'île de Semakau, l'eau est injectée dans un système d’électrolyseur qui convertit l'énergie solaire et éolienne en hydrogène. Cet hydrogène peut ensuite être incorporé dans une pile à combustible pour alimenter un véhicule électrique, ou bien être réinjecté dans le réseau local sous forme d'électricité.
- Le micro réseau multi-fluide – qui produit actuellement 550 kW d’électricité et possède la plus grande éolienne de Singapour (100 kW) à son actif – sera utilisé par le Groupe ENGIE et ses collaborateurs, ainsi que par des instituts d’enseignement et de recherche, pour tester et développer d’autres solutions. ENGIE a également l'intention de développer des projets similaires en partenariat avec l'écosystème entrepreneurial local afin de tester diverses nouvelles technologies neutres en carbone.