Depuis que le premier moteur à combustion a été alimenté à l'hydrogène il y a 200 ans, la technologie de l'hydrogène a attiré l'attention des gens du monde entier. L'objectif de la technologie de l'hydrogène est de créer et d'utiliser l'hydrogène comme source d'énergie propre et renouvelable qui peut être utilisée pour alimenter les voitures, les maisons et une variété d'autres fins commerciales.
L'hydrogène est unique dans sa capacité à être un carburant léger et à haute densité énergétique sans émissions directes de polluants comme les gaz à effet de serre. Il est important car il devrait rendre le monde moins dépendant des combustibles fossiles et réduire en même temps les émissions de gaz à effet de serre.
Dans un avenir proche, l'hydrogène sera probablement fabriqué à partir de diverses sources d'énergie, stocké, transporté là où il est nécessaire, puis proprement transformé en chaleur et en électricité, ce qui en fera la principale source d'énergie au monde.
Table des matières
L'état actuel de la technologie de l'énergie hydrogène
Développements technologiques récents en hydrogène énergie
L'avenir de la technologie de l'énergie hydrogène
Énergie hydrogène : potentiel et défis
L'état actuel de la technologie de l'énergie hydrogène
L'hydrogène est un vecteur énergétique polyvalent qui peut être utilisé pour réduire les émissions de carbone dans de nombreux domaines différents, tels que les transports, les produits chimiques, les métaux, les bâtiments et la production d'électricité. Ces secteurs étaient auparavant considérés comme difficiles en termes de réduction des émissions.
L'Agence internationale de l'énergie (AIE) dit que l'hydrogène est principalement utilisé dans les industries chimiques et pétrochimiques. Par exemple, il est utilisé pour raffiner le pétrole et fabriquer de l'ammoniac et du méthanol. Il est également utilisé pour la transformation des métaux et la production alimentaire. Un autre AIE rapport stipule que l'hydrogène est également utilisé comme carburant dans l'exploration spatiale et comme désoxygénant dans le traitement thermique des métaux.
Voici quelques autres cas d'utilisation de l'énergie hydrogène qui sont actuellement en production de masse ou qui font des progrès ou des percées significatifs.
- Logistique d'entrepôt : Piles à hydrogène peut alimenter des camions propres, des chariots élévateurs, des transpalettes et d'autres véhicules d'usine intérieurs qui nécessitent un ravitaillement rapide et de longues durées de fonctionnement.
- Chaîne d'approvisionnement mondiale : L'énergie hydrogène peut donner aux camions longue distance et aux véhicules de livraison locaux l'autonomie et la puissance dont ils ont besoin tout en réduisant les émissions de carbone et la pollution sonore.
- Fabrication de verre : L'hydrogène est utilisé pour faire fondre des matières premières comme le sable de silice à des températures élevées, remplaçant le gaz naturel et réduisant les émissions de CO2.
- Fabrication électronique : L'hydrogène est utilisé comme « gaz porteur » pour déposer de fines couches de matériaux sur des tranches de silicium, permettant la fabrication de cellules solaires et de micropuces.
Les électrolyseurs sont des appareils qui utilisent l'électricité pour séparer l'eau en hydrogène et en oxygène. Ces appareils peuvent offrir une meilleure flexibilité du côté du marché, car ils peuvent produire de l'hydrogène en cas de disponibilité excessive d'électricité renouvelable et utiliser l'hydrogène pour produire de l'électricité en cas de pénurie d'électricité renouvelable. Les électrolyseurs peuvent également produire de l'oxygène comme sous-produit. Il peut être utilisé pour diverses applications industrielles ou vendu sur le marché.
Contrairement à d'autres sources d'énergie renouvelables, l'hydrogène peut être fabriqué à partir de nombreux combustibles différents et est facile à transporter sous différentes formes. Il peut ensuite être transformé en électricité. Mais l'hydrogène est actuellement produit principalement à partir de combustibles fossiles. Par conséquent, les émissions de CO2 des applications actuelles de l'énergie hydrogène Compte pour plus de 900 tonnes métriques par an.
L'hydrogène est une source d'énergie propre s'il est fabriqué à partir de sources à faible émission de carbone comme les énergies renouvelables, l'énergie nucléaire ou les combustibles fossiles avec captage et stockage du carbone (CSC). La seule façon de réduire les émissions de carbone est de passer à des méthodes de production d'hydrogène plus propres.
Aujourd'hui, d'investissements dans la technologie de l'hydrogène et le gouvernement Support sont en hausse. Plus de 30 pays ont des feuilles de route pour l'hydrogène, et 228 projets d'hydrogène à grande échelle ont été annoncés à travers la chaîne de valeur, représentant plus de 300 milliards de dollars de dépenses jusqu'en 2030.
Développements technologiques récents en hydrogène énergie
Plusieurs percées et innovations récentes sont associées à la technologie de l'énergie hydrogène. Les plus importants comprennent:
- Le département américain de l'énergie (DOE) se concentre sur le développement de technologies capables de produire de l'hydrogène à 2 USD par kilogramme d'ici 2025 et à 1 USD par kilogramme d'ici 2030 grâce à la neutralité carbone. voies.
- Les chercheurs à la Schulich School of Engineering de l'Université de Calgary ont mis au point un nouveau type de pile à combustible qui peut utiliser directement le méthane ou d'autres hydrocarbures pour produire de l'électricité à haut rendement et à faible coût. Cette technologie innovante d'énergie hydrogène élimine le besoin de processus de reformage coûteux et complexes.
- L'hydrogène vert révolution s'accélère grâce aux nouvelles technologies telles que l'électrolyse, les piles à combustible, le stockage de l'hydrogène et le mélange d'hydrogène. L'hydrogène vert est un hydrogène produit à partir de sources d'énergie renouvelables, telles que l'éolien et le solaire.
- L'Université de Waterloo a développé un nouveau type de pile à combustible qui peut durer dix fois plus longtemps que les piles existantes. La pile à combustible utilise une fine couche de platine et de carbone pour réduire la dégradation et augmenter la durabilité. Cette innovation a le potentiel de réduire le coût des véhicules à pile à combustible à hydrogène (FCV) et de les rendre plus compétitifs par rapport aux véhicules traditionnels.
L'avenir de la technologie de l'énergie hydrogène
L'élan de la technologie de l'énergie hydrogène en tant que source d'énergie la plus fiable à l'avenir ne peut être arrêté. Il peut jouer un rôle clé dans énergie propre transitions en fournissant une source d'énergie flexible et à faible émission de carbone pour divers secteurs.
La technologie de l'énergie hydrogène peut permettre de produire et d'utiliser à grande échelle de l'électricité à partir de sources renouvelables tout en réduisant les émissions de carbone. Mais l'augmentation de la production, des infrastructures, du commerce et de l'utilisation de l'hydrogène s'accompagne de certains défis.
Énergie hydrogène : potentiel et défis
Le coût élevé des avancées technologiques pour la production, le transport, le stockage et l'utilisation de l'hydrogène est l'un des défis de la technologie de l'énergie hydrogène. Un autre défi consiste à attirer davantage d'investissements pour les projets d'hydrogène et à renforcer la coordination entre les différents acteurs des chaînes de valeur de l'hydrogène.
Ces problèmes peuvent être résolus en améliorant la recherche et le développement, en réduisant le coût du capital et en rendant l'hydrogène plus précieux. Nous devons également développer des politiques et des réglementations de soutien, ainsi qu'encourager la collaboration et la communication entre les différents acteurs.
En surmontant ces défis, la technologie de l'énergie hydrogène peut jouer un rôle clé dans les transitions énergétiques propres et contribuer aux objectifs climatiques mondiaux, conduisant à une « économie de l'hydrogène ».
