Des applications de chauffage testées avec des mélanges d’hydrogène
L’hydrogène, qui peut être produit à partir d’énergies renouvelables ou par des procédés à faibles émissions de gaz, pourrait jouer un rôle crucial dans la transition énergétique. Ainsi, l’hydrogène pourrait remplacer de manière significative les combustibles fossiles tels que le charbon ou le gaz naturel pour des applications de chauffage résidentiel et commercial. Toutefois, il existe actuellement un écart important entre la production d’hydrogène et l’infrastructure nécessaire pour amener le gaz aux consommateurs. «L’introduction de l’hydrogène est une stratégie à long terme», explique le coordinateur du projet THyGA, Patrick Milin, d’ENGIE en France. «Entre-temps, le mélange d’hydrogène avec du gaz naturel et l’utilisation de l’infrastructure gazière existante pourraient constituer un premier pas en avant. Le mélange garantit également que l’hydrogène excédentaire produit localement peut être utilisé par les clients.»
Mélanger de l’hydrogène au gaz naturel
La contribution du projet THyGA, financé par l’UE, à cette transition a consisté à élaborer une compréhension détaillée de l’impact potentiel du mélange d’hydrogène et de gaz naturel sur les applications finales. La sécurité et la performance ont été les deux principaux domaines d’intérêt. «Nous nous sommes concentrés sur les applications du gaz à usage résidentiel et commercial pour le chauffage, la coproduction de chaleur et d’électricité et la cuisson», explique Patrick Milin. «Nous voulions voir s’il était possible d’atteindre un seuil d’injection d’hydrogène dans le mélange pour des raisons de sécurité, ou si nous rencontrions des problèmes d’efficacité ou de confort.» Les chercheurs ont testé une centaine d’appareils à gaz résidentiels et commerciaux – tels que des chaudières, des cuisinières et des réchauffeurs d’air – dans différents scénarios de concentration d’hydrogène. Plus de 60 sous-segments de marché ont été identifiés. L’objectif principal était de mettre au point un protocole d’essai générique susceptible d’être adapté à pratiquement n’importe quel appareil. De nombreuses données ont été recueillies, à partir desquelles l’équipe de projet a élaboré ses recommandations. «Il nous a fallu un an pour mettre au point le protocole d’essai», ajoute Patrick Milin. Au sein du consortium, cinq laboratoires ont ensuite effectué des tests sur les appareils, l’un d’entre eux se concentrant sur les fuites potentielles. «Deux fabricants ont également participé au projet», explique Patrick Milin. «C’était très important, car cela garantissait que les tests que nous proposions et ce que nous analysions étaient pertinents pour le marché.»
Protocole d’essai commun pour les gaz mélangés
L’élaboration d’un protocole d’essai commun applicable dans les différents segments du marché a constitué une réussite importante du projet. Cela signifie que les fabricants de chaudières, de radiateurs et de plaques de cuisson peuvent appliquer le protocole à leurs produits spécifiques, afin d’étudier s’ils peuvent utiliser le gaz mélangé de manière sûre et efficace. «Ce protocole de test peut être adapté en fonction du produit», explique Patrick Milin. «Le protocole définit les étapes à suivre pour mesurer l’efficacité des appareils lors de l’utilisation de différents mélanges. Les éléments à mesurer seront différents selon qu'il s'agit d'une chaudière ou d'une plaque de cuisson.» Les travaux du concernant la normalisation, ainsi que ses recommandations en matière d’atténuation, ont été mis en libre accès à la disposition de l’industrie. Tous les rapports techniques ont également été rendus publics.
Sécurité et efficacité des appareils à gaz
Patrick Milin espère que les fabricants et les membres des comités techniques liront ces rapports et s’adresseront au consortium pour toute question susceptible de les aider à élaborer des normes de produits. «Ces mesures donneraient aux consommateurs l’assurance de la sécurité et de l’efficacité des appareils à gaz qu’ils utilisent», ajoute-t-il. «Un élément commercial important consiste à démontrer que les conditions de sécurité d'utilisation sont préservées.» À des fins commerciales, telles que la production de chaleur pour le chauffage urbain ou l’exploitation de chaufferies pour des bâtiments commerciaux, le protocole d’essai pourrait également apporter des garanties en matière de sécurité et de coût.
Mots‑clés
THyGA, hydrogène, combustibles fossiles, gaz, énergie, chauffage, chaudières, charbon