La production d'hydrogène à partir de plusieurs carburants
En plus d'être des combustibles, les hydrocarbures comme le gaz naturel, le biogaz et le bioéthanol contiennent des atomes d'hydrogène. Ces combustibles constituent donc la matière première idéale pour produire le carburant qu'est l'hydrogène, afin de faciliter la transition d'une économie basée sur les combustibles fossiles vers une économie reposant sur les énergies renouvelables. Dans le cadre du projet COMETHY (Compact multifuel-energy to hydrogen converter), des scientifiques financés par l'UE ont mis au point un module compact de reformage à la vapeur à basse température. Ce système de reformage peut utiliser différents types de combustibles, y compris des carburants issus de la biomasse, et fonctionne grâce à la chaleur produite par des sources d'énergie, notamment celle du soleil. Le reformage à la vapeur, un procédé de production d'hydrogène très connu, a été modifié pour tirer parti de l'énergie renouvelable. Un mélange de sels de nitrate fondus est utilisé comme fluide caloporteur jusqu'à 550°C. Il est couramment utilisé pour capturer, stocker et distribuer la chaleur du soleil à des centrales solaires à concentration. Il présente plusieurs avantages tels qu'un coût réduit, une capacité élevée de transfert/stockage de chaleur et des conséquences minimes en matière d'environnement, de sécurité et de toxicité. Ce résultat a été obtenu au terme de longues recherches allant du développement des composants de base (catalyseurs et membranes) à leur intégration dans un module innovant de reformage à membrane chauffé avec des sels fondus permettant de produire et de purifier l'hydrogène en une seule étape. Outre sa compacité élevée, le dispositif est également extrêmement souple au niveau de la charge à transformer en hydrogène, puisqu'il peut utiliser aussi bien du méthane pur (par exemple du gaz naturel) que des combustibles issus de la biomasse tels que le biogaz propre (mélanges de méthane / CO2) ou le bioéthanol. La technologie de reformage à la vapeur développée par le projet COMETHY permet de changer facilement de matière première et de source de chaleur externe (soleil ou combustible fossile/biomasse), grâce à la simplification des opérations de démarrage, mise en veille et arrêt. Les réacteurs développés par COMETHY ont été testés avec succès avec différents prototypes, dont un réalisé à l'échelle pilote (pour une production d'hydrogène de 3,5 Nm3/h) et intégrés à une boucle de sels fondus, prouvant ainsi la validité du concept développé. Grâce à l'exploitation de l'énergie solaire, la technologie COMETHY autorise d'importantes économies de combustibles primaires tout en réduisant les émissions de CO2 au cours de la production de l'hydrogène (par rapport à la technologie de reformage traditionnelle). Le processus a été jugé économique, que ce soit pour les applications centralisées ou décentralisées.
Mots‑clés
Production d'hydrogène, COMETHY, énergie polycarburant, reformage à la vapeur, palladium
