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Réaction des moteurs GNC à l’hydrogène
Les véhicules GNC doivent présenter une tolérance à l’hydrogène de 2 % en volume. Mais que se passera-t-il si, à l’avenir, davantage d’hydrogène est ajouté au GNC? Des experts de la DVGW, la société allemande de l’industrie du gaz et des eaux (Verein des Gas- und Wasserfaches e. V.), ont voulu en savoir plus à ce sujet. Ils ont donc étudié l’impact d’une proportion plus élevée d’hydrogène sur l’infrastructure gazière européenne ainsi que sur les moteurs GNC.
Le réseau de gaz offre des conditions idéales pour absorber, stocker et transporter des gaz neutres pour le climat. Source : GIE
La part des énergies renouvelables doit fortement augmenter en Europe pour atteindre les objectifs ambitieux des responsables politiques en matière de réduction des émissions de CO2. Le biogaz, le gaz de synthèse ou l’hydrogène (H2) joueront un rôle important dans cette transition. Sur le plan technique et économique, le réseau de gaz offre des conditions idéales pour intégrer, stocker, transporter et distribuer des gaz climatiquement neutres à tous les secteurs, de l’industrie à la mobilité en passant par le commerce.
Aujourd’hui déjà, le biogaz et le méthane de synthèse peuvent être injectés sans problème dans l’infrastructure gazière existante. Par contre, l’ajout d’hydrogène dans le réseau de gaz actuel est limité. Une augmentation nécessiterait une adaptation progressive au niveau de l’infrastructure et des consommateurs finaux. Les réservoirs de gaz souterrains, les véhicules roulant au GNC, les turbines à gaz, les moteurs à gaz stationnaires et les appareils à gaz industriels ou domestiques devraient notamment être ajustés.
Jusqu’à présent, les propulsions CNG des voitures de tourisme et aussi des véhicules utilitaires peuvent traiter sans problème jusqu’à deux pour cent de volume d’hydrogène dans le mélange de gaz. Source : CNG-Mobility.ch
Aujourd’hui, les véhicules GNC doivent présenter une tolérance à l’hydrogène de 2 % en volume, ce qui est garanti par la tolérance à l’hydrogène du système de réservoir et les spécifications des carburants, de sorte qu’aucune pompe ne délivre une quantité d’hydrogène plus élevée. Diverses études ont montré qu’un mélange allant jusqu’à 10 % en volume d’hydrogène serait possible pour une grande partie du réseau de gaz. De premières entreprises souhaitent à présent défossiliser leurs processus grâce à l’hydrogène, c’est pourquoi, à moyen et à long terme, les réseaux de transport et de distribution pourraient contenir des quantités d’hydrogène plus élevées ou fluctuantes.
Les experts ont analysé cinq scénarios de transition avec différents mélanges d’hydrogène et de méthane afin d’identifier la trajectoire de transformation la plus rentable possible. En ce qui concerne les véhicules, il s’est avéré que l’exploitation dite «flexifuel» est en principe possible dans tous les scénarios de défossilisation. Les coûts supplémentaires attendus augmentent toutefois avec la teneur maximale en hydrogène et sont essentiellement déterminés par le système de réservoir. Les experts de la DVGW ne s’attendent pas à une hausse notable des coûts pour les ajustements dans le cas d’un mélange allant jusqu’à 10 % en volume d’hydrogène. En effet, c’est plutôt dans les scénarios de mélange allant de 0 à 30 % ou de 0 à 100 % en volume que les coûts supplémentaires sont les plus importants.
Le ministre de l’environnement de Saxe-Anhalt, Armin Willingmann, et le directeur du réseau Avacon, Frank Schwermer, donnent le coup d’envoi d’un mélange d’hydrogène à hauteur de 20 pour cent dans une section expérimentale. Source : Avacon
En raison d’une perte d’autonomie possible des véhicules, qui dépend de la pression du système de réservoir (350 ou 700 bars), ainsi que d’une puissance motrice plus faible, les experts de la DVGW considèrent d’ailleurs qu’une mise à niveau allant jusqu’à 100 % en volume d’hydrogène n’est techniquement pas réalisable. Ils recommandent en outre de miser sur une solution de propulsion hybride, comme pour les véhicules GNC actuels.
En ce qui concerne la faisabilité technique et économique, les spécialistes de la DVGW ne voient pas de différences significatives entre les différents scénarios de transformation. Ils en perçoivent par contre au niveau de la répartition des coûts. L’augmentation de la part d’hydrogène dans le réseau entraîne une réduction sensible des coûts de production du gaz renouvelable. Cependant, la majeure partie des coûts induits passerait de l’infrastructure aux constructeurs de véhicules et de moteurs. La méthanation et la séparation des membranes pourraient constituer une alternative économique à l’adaptation des véhicules et des stations-service. Une chose est sûre: des discussions approfondies sont encore nécessaires entre les constructeurs de véhicules et de moteurs et les fournisseurs d’infrastructures et de gaz pour parvenir à un accord sur une trajectoire de transformation et la répartition des coûts. Étant donné que l’empreinte carbone est en constante augmentation à l’échelle mondiale, il convient de donner la priorité aux options de réduction des émissions qui sont rapidement réalisables. (jas, 14 avril 2022)
Retrouvez ici le résumé ainsi que tous les détails du projet de recherche de la DVGW sur le thème «H2 in the gas network and interaction with gas engines».
La station-service d’hydrogène pour poids lourds à Gossau SG doit actuellement encore être approvisionnée en hydrogène vert par des conteneurs, peut-être qu’un approvisionnement par le réseau de gaz sera un jour envisageable. Source : CNG-Mobility.ch
Nouvel observatoire de l’hydrogène en Suisse : Baromètre H2
L’hydrogène devient un facteur d’importance croissante pour l’Industrie gazière suisse. En collaboration avec les consultants e-Bridge et Polynomics, l’Association suisse de l’Industrie gazière inaugure un nouvel observatoire du développement économique de l’hydrogène en Suisse : le H2-Barometer. Il s’adresse aux investisseurs, aux autorités et aux multiples groupes d’intérêt issus des sphères industrielle, politique, administrative et scientifique. Sa mission est de dépeindre l’écosystème de l’hydrogène en Suisse. Il paraîtra chaque semestre dans un premier temps et sera également diffusé en ligne sur gazenergie.ch. Le H2-Barometer crée ainsi une veille économique sur le développement de l’hydrogène en Suisse. Les gaz renouvelables, p. ex. l’hydrogène vert, le biogaz ou encore le méthane de synthèse, sont appelés à devenir des facteurs de plus en importants pour la décarbonisation de l’approvisionnement en gaz pour remplacer le gaz naturel. L’Industrie gazière suisse soutient le Conseil fédéral dans son objectif zéro émission nette pour 2050 et y travaille activement.
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