Technologie de l'hydrogène
Nos solutions durables pour l'industrie de l'hydrogène offrent une connectivité dans un large éventail de secteurs. Nos composants modulaires et configurables individuellement ainsi que nos solutions de système personnalisées sont utilisés partout où la surveillance et le contrôle sont nécessaires pour la production, le stockage, la distribution et le remplissage d'hydrogène.
Les technologies de l'hydrogène comprennent les processus et les systèmes qui utilisent l'hydrogène comme source d'énergie. Il s'agit notamment de la production d'hydrogène par électrolyse, du stockage et du transport de l'hydrogène et de son utilisation dans les piles à combustible pour produire de l'électricité. Ces technologies offrent une alternative propre aux combustibles fossiles et contribuent à la réduction des émissions de CO₂.
Qu'est-ce que la technologie de l'hydrogène ?
La technologie de l'hydrogène est une approche prometteuse pour la réalisation d'un avenir énergétique durable. Il couvre trois domaines clés :
Production : L'hydrogène peut être produit de différentes manières, l'une des plus courantes étant l'électrolyse. L'électrolyse utilise un courant électrique pour séparer l'eau en hydrogène et en oxygène. Ce processus peut être alimenté par des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne, solaire ou hydroélectrique, ce qui en fait une méthode verte et durable. Parmi les autres méthodes de production, citons le reformage du méthane à la vapeur (SMR), qui extrait l'hydrogène du gaz naturel, et la gazéification de la biomasse, qui convertit les matières organiques en hydrogène. Les progrès technologiques améliorent continuellement l'efficacité et réduisent le coût de ces méthodes de production.
Stockage et transport : Pour garantir la sécurité et l'efficacité, les propriétés de l'hydrogène exigent des méthodes spéciales de stockage et de transport. L'hydrogène peut être stocké sous forme de gaz à haute pression, de liquide à très basse température ou dans des composés chimiques qui libèrent de l'hydrogène à la demande. Chaque méthode présente ses propres avantages et défis. Par exemple, le stockage de l'hydrogène sous forme de gaz nécessite des réservoirs robustes à haute pression, tandis que le stockage sous forme de liquide requiert des températures cryogéniques. Le transport de l'hydrogène nécessite des pipelines ou des remorques à haute pression. L'hydrogène peut également être converti en ammoniac pour faciliter sa manipulation. Les innovations dans le domaine de la science et de l'ingénierie des matériaux améliorent la sécurité et la faisabilité du stockage et du transport de l'hydrogène.
Utiliser : L'hydrogène est utilisé comme source d'énergie dans diverses applications, notamment dans les piles à combustible. Les piles à combustible convertissent l'hydrogène en électricité par une réaction électrochimique. Les seuls sous-produits sont l'eau et la chaleur. Elles constituent donc une excellente option en matière d'énergie propre. Les piles à hydrogène sont utilisées dans toute une série d'applications, de la propulsion des véhicules (voitures, bus et camions) à la fourniture d'électricité pour les bâtiments et les systèmes d'alimentation de secours. L'hydrogène peut également être utilisé dans les processus industriels. Il s'agit par exemple du raffinage des métaux et de la production d'ammoniac pour les engrais. La polyvalence de l'hydrogène en tant que vecteur énergétique en fait un élément clé de la transition vers une économie à faible émission de carbone.
Ces trois domaines sont essentiels au développement d'une économie à faibles émissions de carbone, car ils travaillent main dans la main pour offrir une alternative respectueuse de l'environnement aux sources d'énergie traditionnelles.
Les solutions de technologie de l'hydrogène de HARTING
L'industrie de l'hydrogène exige les normes les plus élevées en matière de sécurité, de longévité et de fiabilité. HARTING répond à ces exigences rigoureuses et se positionne comme le partenaire idéal pour tous vos besoins de connectivité dans le domaine de la technologie de l'hydrogène. Animé par l'objectif d'innover de manière efficace et durable, HARTING collabore étroitement avec ses clients pour développer des produits et des solutions qui non seulement répondent aux attentes, mais les dépassent.
Connectivité - la technologie utilisée pour connecter et transmettre des données, des signaux et de l'énergie - joue un rôle clé dans la création de l'approvisionnement énergétique de demain. Elle est d'une importance cruciale pour la production d'hydrogène, car la mise en réseau efficace de tous les composants et systèmes utilisés, qui est assurée par la connectivité, est nécessaire pour mettre en œuvre un cycle efficace de production et de distribution de l'hydrogène. De même, l'infrastructure de connectivité entre les producteurs et les consommateurs d'hydrogène joue un rôle clé dans la technologie de l'hydrogène.
"Chez HARTING, nous savons que la précision et la fiabilité sont essentielles dans le monde de la technologie de l'hydrogène. Nos solutions sont conçues pour maîtriser ces conditions difficiles. Grâce à nos solutions de connectivité modulaire de haute qualité, qui ont été développées pour répondre aux normes les plus strictes en matière de qualité, de durabilité et d'évolutivité, vous avez à vos côtés un partenaire de développement compétent pour votre application. N'hésitez pas à nous contacter"
Bo Wang
Responsable de secteur Énergie
Domaines d'application des technologies de l'hydrogène
Les technologies de l'hydrogène sont polyvalentes. Ils jouent un rôle décisif dans la transition énergétique et dans la réalisation des objectifs climatiques. En tant que vecteur d'énergie propre, l'hydrogène vert peut réduire considérablement les émissions de CO2 et accélérer le passage à une économie respectueuse du climat. Les domaines d'application sont, par exemple, les suivants
L'industrie de l'énergie : l'hydrogène sert de stockage d'énergie flexible pour les énergies renouvelables et favorise le couplage des secteurs.
Mobilité Les moteurs à hydrogène pour les camions, les bus, les trains et les bateaux offrent une alternative aux combustibles fossiles et aux technologies des batteries.
Production industrielle : L'hydrogène est utilisé comme matière première dans la production d'acier et de ciment, ainsi que dans la production de carburants électroniques.
Production de chaleur : La production combinée de chaleur et d'électricité et l'alimentation sans interruption sont d'autres domaines d'application importants.
Technologies de production d'hydrogène
Contrairement à d'autres ressources naturelles, l'hydrogène n'est pas disponible sur terre sous sa forme brute, mais doit être extrait de l'eau ou des hydrocarbures à l'aide d'énergie.
Les technologies les plus utilisées pour produire de l'hydrogène sont les suivantes :
reformage à la vapeur et
l'électrolyse.
En reformage à la vapeurl'hydrogène est séparé des hydrocarbures par des températures élevées et l'ajout de vapeur d'eau. Toutefois, ce processus laisse des composés de carbone, ce qui signifie que l'hydrogène ne peut pas être produit sans émissions.
En électrolysel'eau est décomposée en ses composants par un processus chimique utilisant l'énergie électrique. Le processus produit de l'oxygène et de l'hydrogène. Si l'hydrogène est produit par électrolyse en utilisant de l'électricité provenant de sources d'énergie renouvelables, on parle d'hydrogène vert. L'hydrogène peut ensuite être stocké sous différentes formes.
La production d'hydrogène nécessite une surveillance et un contrôle permanents.
HARTING Connectivité pour la production d'hydrogène
Les composants HARTING jouent un rôle décisif dans la mise à l'échelle des systèmes d'électrolyse en réduisant la complexité et en augmentant l'efficacité. Pour répondre aux exigences spécifiques des systèmes d'électrolyse, notre société développe des solutions de connectivité personnalisées. Celles-ci sont particulièrement importantes car les fluctuations de température élevées exigent une surveillance continue de tous les signaux de processus tels que la pression, la température et le débit. En outre, nos options de connectivité correspondantes permettent une surveillance fiable de la tension, même à des températures ambiantes élevées, ce qui contribue à la stabilité et à la sécurité de l'ensemble du système.
Stockage et transport de l'hydrogène
L'hydrogène peut être transporté dans des conteneurs mobiles par camion ou par train.
Il existe plusieurs façons de stocker l'hydrogène :
Sous forme gazeuse dans des réservoirs pressurisés ou des installations de stockage souterraines sous haute pression
Sous forme liquide dans des réservoirs cryogéniques isolés à une température de -253 °C
Adsorbé dans des solides appropriés tels que le carbone ou certains métaux (stockage d'hydrures métalliques)
Adsorbé dans un support liquide approprié, par exemple l'huile (support d'hydrogène organique liquide)
En fonction de l'état de l'agrégat ou du support, l'hydrogène stocké peut être transporté par camion, bateau ou train, par exemple.
Le stockage de l'hydrogène est un aspect essentiel de la transition énergétique. L'objectif est de rendre ce vecteur énergétique polyvalent disponible pour un large éventail d'applications. La raison pour laquelle le stockage de l'hydrogène est si important est expliquée ci-dessous :
Polyvalence : de la mobilité à l'industrie en passant par l'approvisionnement en énergie, l'hydrogène peut être utilisé dans une variété de secteurs. Il s'agit d'un élément clé dans le développement d'une infrastructure énergétique intégrée et durable.
Reconversion en électricité : En période de faible production d'électricité, par exemple en hiver ou en l'absence de vent, le stockage de l'hydrogène permet de le reconvertir en électricité. L'hydrogène peut ensuite être injecté dans le réseau électrique. Cela permet de garantir la sécurité de l'approvisionnement en énergie et de réduire la dépendance à l'égard des combustibles fossiles.
Décarbonisation de l'industrie : L'hydrogène est un moyen de fournir une source d'énergie propre aux grandes usines qui dépendaient auparavant du gaz naturel et du charbon. Il s'agit d'une étape importante dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Technologies de propulsion : L'hydrogène peut être utilisé comme carburant pour toute une série de véhicules, y compris les voitures, les camions, les navires et même les fusées. Cela permet de réduire l'impact environnemental du transport.
Le stockage de l'hydrogène n'est donc pas seulement une nécessité technique, mais aussi une approche stratégique pour un avenir durable, résilient et à faible émission de carbone.
Connectivité de HARTING pour le stockage et le transport de l'hydrogène
Nous sommes spécialisés dans la fourniture de solutions de systèmes pour la connectivité dans le secteur du transport, avec des unités de stockage mobiles conçues pour répondre aux besoins dynamiques de l'industrie. Nos offres sont conçues pour garantir une intégration personnalisée et peu encombrante, permettant une surveillance efficace des paramètres critiques tels que la température, la pression et la position des vannes.
Conscients de l'importance de la sécurité, nous fournissons également des solutions à sécurité intrinsèque Ex-i adaptées à tous les types de signaux. Cela garantit que nos systèmes peuvent être déployés dans des environnements où la sécurité est une préoccupation majeure. En outre, nous offrons la possibilité de contrôler les vannes par le biais de connexions pneumatiques, ce qui ajoute un niveau supplémentaire de précision et de fiabilité à nos solutions.
Notre engagement en faveur de la personnalisation et de l'optimisation de l'espace est également illustré par nos boîtes de connexion, qui sont disponibles en acier inoxydable (grades V2A et V4A) et en acier peint par poudrage. Ces boîtiers sont conçus pour offrir des options de connectivité robustes et peu encombrantes qui s'intègrent parfaitement à votre infrastructure existante.
Coffret de surveillance personnalisé pour les réservoirs d'hydrogène mobiles.
Boîtier de contrôle personnalisé pour les applications ferroviaires et maritimes.
Utilisation de l'hydrogène
Les technologies de l'hydrogène jouent un rôle important dans la transition énergétique et offrent un large éventail d'applications potentielles. L'hydrogène produit peut être utilisé dans des piles à combustible pour générer de l'énergie électrique. Ce processus fait appel à ce que l'on appelle la combustion froide, dans laquelle une réaction contrôlée de l'hydrogène avec l'oxygène a lieu dans la pile à combustible. Cela produit une tension électrique qui peut être utilisée. Le seul sous-produit est de l'eau pure, aucune émission supplémentaire n'est émise.
Piles à combustible sont un élément clé. Cette technologie est principalement utilisée dans véhicules à pile à combustiblequi représentent une alternative respectueuse de l'environnement aux moteurs à combustion conventionnels.
Combiné les centrales de production de chaleur et d'électricité (PCCE) utilisent l'hydrogène pour produire simultanément de l'électricité et de la chaleur. Ils sont particulièrement importants pour l'approvisionnement énergétique décentralisé. Elles offrent une solution efficace pour fournir de l'énergie aux bâtiments et peuvent contribuer à stabiliser le réseau électrique.
Dans l'industrie, l'hydrogène est utilisé comme agent réducteur dans production d'acier afin de réduire les émissions deCO2. L'hydrogène est également utilisé dans d'autres processus à haute température pour rendre la production industrielle plus durable.
En outre, l'hydrogène est utilisé dans les chaudières ou systèmes de chauffage modifiés pour produire de la chaleur respectueuse de l'environnement. Cela permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de soutenir la transition vers une économie à faible émission de carbone.
Recherche dans le domaine de la secteurs de l'aviation et du transport maritime montre le potentiel de l'hydrogène en tant que carburant susceptible d'entraîner une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre. Ce serait un grand pas en avant vers la mobilité durable.
En résumé, les technologies de l'hydrogène offrent un large éventail d'applications qui contribuent à la décarbonisation de divers secteurs et soutiennent la transition énergétique. Ils constituent un élément essentiel sur la voie d'un avenir durable et respectueux du climat.
Avantages des technologies de l'hydrogène
Les avantages des technologies de l'hydrogène sont multiples et offrent un grand potentiel pour un avenir énergétique durable. Les avantages les plus importants sont les suivants :