Pour l'acheminement sûr de l'hydrogène
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Applications à l'hydrogène
L'hydrogène est un des éléments clés de la neutralité climatique et de la transition énergétique. Avec nos éléments et systèmes de conduite, nous vous soutenons partout où l'hydrogène doit être conduit de manière sûre du point A au point B.
Nos compétences en matière d'hydrogène
Avec plus de 30 ans d'expérience dans les différentes applications d'hydrogène, nous sommes les experts en matière d'acheminement de l'hydrogène. En tant que partenaire de développement compétent, nous sommes à vos côtés avec notre expertise et nos solutions innovantes.
Compétences en matière de soudure
Une ligne de soudure parfaite requiert une préparation précise. Une soudure sans bavures ni fentes réduit nettement la corrosion fissurante, la tension de l'entaille et la corrosion par l'hydrogène. Nos processus de soudure établis sont
- soudage tungsten inert gas (TIG) (manuel ou mécanique),
- soudure au plasma (PAW) ainsi que
- soudage laser (LBW).
Tests
Nos conduites sont testées dans des conditions réalistes. Nous travaillons avec toutes les méthodes de test usuelles, telles que
- le test d'étanchéité à l'hélium,
- le contrôle par ressuage coloré en mettant l'accent sur les lignes de soudure,
- la tomodensiométrie avec processus en 3D ainsi que
- les tests de pression, de chaleur et de mouvement continu.
Compétence en matière de matériaux
Nous testons chaque matériau en fonction de ses propriétés requises dans nos laboratoires. Nos experts ont établi un classement selon un examen complet qui recommande des matériaux à utiliser avec l'hydrogène, selon le cas de l'application.
Design spécifique au client
Nos produits sont toujours utilisés lorsqu'une connexion entre A et B est requise. Nous développons alors des solutions individuelles aux problèmes que nous élaborons toujours selon les exigences de nos clients.
Partenaire de développement
En tant que partenaire de développement, nous aidons nos clients et nos partenaires à chaque phase - de l'idée initiale à l'application finie. Nous profitons alors de nos chaînes de processus interconnectées sur plusieurs niveaux.
Excellente qualité
Nos systèmes de conduites sont sûrs, à longue durée de vie et d'une qualité maximale. C'est également ce qu'attestent nos certifications
- EC79,
- ANSI HGV 3.1 ainsi que
- les autorisations de mise sur le marché spécifiques de nos clients.
Fournisseur de séries
Grâce à nos processus et à nos capacités de fabrication, nous sommes parés au développement de solutions spécifiques pour nos clients de séries de petites à grandes avec
- sécurité du processus,
- qualité constante et
- fiabilité élevée de livraison.
Tout au long de la chaîne de l'hydrogène
De la production à l'utilisation dans la mobilité et l'industrie en passant par le stockage et la distribution, nous sommes à vos côtés en tant que partenaire de développement. Nos éléments flexibles et fixes sont utilisés tout au long de la chaîne de valeur de l'hydrogène.
Production d'hydrogène
Il existe de nombreux procédés permettant de produire de l'hydrogène. Selon la technologie, différents circuits sont utilisés dans lesquels des fluides tels que de l'eau, de l'hydroxyde de potassium ou de l'hydrogène doivent être conduits. Afin de garantir alors la sécurité nécessaire du processus, nos conduites jouissent des propriétés suivantes :
- Flexibilité élevée pour compenser les mouvements du système dus à la température
- Résistance à la pression et étanchéité absolues
- Résistance élevée à la corrosion par les fluides exigeants
- Durée de vie élevée et garantie des éléments de conduite utilisés
- Résistance élevée aux variations de température lors de l'électrolyse à oxyde solide
Stockage de l'hydrogène
Qu'il s'agisse de pressions de jusqu'à 700 bars pour l'hydrogène gazeux, de températures de -253 °C pour l'hydrogène liquide, lié à de l'ammoniac ou du méthanol. Vous avons l'élément de conduite adapté à la variété des technologies de stockage dans notre offre :
- Des flexibles haute pression avec tresse multiple, testés conformément aux exigences de sécurité de la norme ISO 10380 et ISO 16964
- Conduites de tuyau double avec isolation sous vide pour applications cryogènes
- Conduites coudées rigides ou flexibles selon les spécifications du client
Transport de l'hydrogène
L'hydrogène doit en partie être transporté sur plusieurs milliers de kilomètres jusqu'à l'emplacement de son utilisation. Pour cela, on utilise des bateaux, des pipelines, mais aussi des wagons citernes. Nous proposons des solutions pour chaque objectif d'utilisation:
- des éléments de conduite isolés sous vide pour l'hydrogène liquide à des températures de -253 °C
- des compensateurs à isolation thermique, pour les pipelines par exemple
- robinets à soupape à soufflet pour l'infrastructure de l'hydrogène
- des flexibles haute pression pour gaz techniques
Utilisation de l'hydrogène
Il existe un grand nombre de domaines d'application de l'hydrogène de l'industrie à la mobilité, en passant par l'alimentation en énergie et en chaleur. Dans les applications industrielles, il est utilisé partout où les processus ne peuvent pas ou très difficilement être électrifiés, tels que la fabrication de l'acier ou la production d'ammoniac. Dans le domaine de la mobilité, il est particulièrement demandé là où des charges élevées et de grandes portées sont requises, c'est-à-dire dans le transport de charges lourdes et le trafic maritime ainsi que dans l'aviation et aérospatial.
NOS PARTENARIATS
Les partenariats stratégiques servent à unir nos forces et à agrandir nos connaissances pour créer de nouvelles solutions. C'est pourquoi nous sommes un membre actif de différentes alliances et nous participons à des programmes de recherche.
QUESTIONS ET RÉPONSES
Hydrogène d'origine renouvelable
il est produit par l'électrolyse de l'eau. Le courant alors nécessaire provient de sources d'énergie renouvelables, telles que les énergies solaires, éoliennes ou hydrauliques. C'est pour cette raison que sa production est neutre en CO2 et donc sans effet sur le climat.
Hydrogène d'origine fossile
il est produit à partir de sources d'énergie fossiles telles que le gaz naturel, le charbon ou le pétrole par vaporeformage. La production d'une tonne d'hydrogène génère alors dix tonnes de CO2 comme déchets.
Il n'est pas climatiquement neutre.
Hydrogène bleu
comme l'hydrogène d'origine fossile, il est produit par vaporeformage. Cependant, le CO2 dégagé est stocké sous terre (technologie CCS : captage et stockage du carbone). Étant donné que le CO2 ne pénètre pas dans l'atmosphère, le bilan de l'hydrogène bleu est neutre en CO2.
Hydrogène turquoise
il est généré par pyrolyse du méthane. Du gaz naturel (méthane) est alors séparé en hydrogène et en carbone solide par un processus thermochimique. Le carbone solide peut alors être stocké sous forme de granulés et réutilisé ultérieurement.
Hydrogène rouge/rose
comme l'hydrogène d'origine renouvelable, il est produit par électrolyse. Le courant nécessaire provient cependant de l'énergie nucléaire. Ce type d'hydrogène est certes neutre en CO2, il génère cependant des déchets radioactifs qui doivent être stockés de manière sûre.
Il existe de nombreuses technologies permettant de produire de l'hydrogène. Aujourd'hui, il est principalement produit par vaporeformage de sources d'énergie fossiles, qui génère du CO2. Un processus de plus en plus significatif en raison de sa neutralité climatique est l'électrolyse. Un courant produit par des sources d'énergie renouvelables décompose alors l'eau est en ses éléments que sont l'hydrogène et l'oxygène.
Les principaux types d'électrolyse du domaine industriel sont l'électrolyse alcaline (AEC), l'électrolyse à membrane électrolytique polymère (PEM) et l'électrolyse à oxyde solide (SOEC). Tous ces processus consistent en une séparation de l'eau en ses différents composants, l'hydrogène et l'oxygène. Les technologies se différencient pas le choix de la membrane et de l'électrolyte.
Électrolyse alcaline (AEC)
L'électrolyse alcaline est la technologie la plus utilisée dans la pratique. Une solution d'hydroxyde de potassium (KOH) sert ici d'électrolyte. Cette technologie est déjà disponible à l'échelle industrielle. En plus de ses frais d'investissement faibles et de sa longue durée de vie, elle n'utilise pratiquement pas de matières premières critiques. Ses inconvénients résident avant tout dans son faible dynamisme en lors des variations de charge.
Électrolyse à membrane électrolytique polymère (PEMEC)
Comparée à l'électrolyse alcaline, l'électrolyse à membrane électrolytique polymère est nettement plus récente, mais elle est également disponible à l'échelle industrielle. Son élément central est sa membrane électrolytique polymère. Celle-ci garantit que les deux produits, l'oxygène et l'hydrogène, ne se mélangent pas, assurant ainsi une pureté élevée de l'hydrogène. L'électrolyse PEM permet une variation de charge rapide et un design compact. Les matériaux catalyseurs cependant sont onéreux.
Électrolyse à oxyde solide ou à haute température (SOEC)
Dans ce cas, l'eau est alimentée au système sous la forme de vapeur. Cela permet d'atteindre des efficacités très élevées allant jusqu'à 85 %. Les cellules travaillent à des températures allant jusqu'à 900 °C. Un matériau céramique solide est utilisé comme électrolyte. Un autre avantage de la méthode SOEC est qu'elle convient également à l'électrolyse du carbone, pour la production de gaz de synthèse. Cependant les températures élevées entraîne une capacité de variation de la charge réduite et des exigences élevées posées aux matériaux.
Il existe de nombreuses technologies permettant de stocker de l'hydrogène. Les réservoirs physiques ont une densité d'énergie gravimétrique et volumétrique. Les réservoirs matériels permettent le stockage à des pressions et des températures gérables. Les deux principales technologies sont le stockage d'hydrogène sous forme gazeuse sous pression de jusqu'à 700 bars et sous forme liquide à -253 °C dans des cuves isolées sous vide. D'autres technologies sont le stockage en hydrures métalliques, le LOHC ou d'autres stockages chimiques tels que l'ammoniac ou le méthanol.
L'hydrogène peut être utilisé dans des secteurs les plus variés. C'est dans l'industrie que la demande est la plus grande étant donné que l'hydrogène y est nécessaire en raison de ses propriétés chimiques. La production d'ammoniac et de méthanol ou d'acier et de ciment sont des applications possibles. Dans le domaine de la mobilité, les pronostics prévoient également une forte demande. Là, l'hydrogène est utilisé partout où les batteries ne constituent pas une alternative, c'est-à-dire pour les charges élevées et les grandes portées. Cela comprend l'aviation et l'aéronautique et les applications maritimes, mais aussi le secteur des transports.
L'hydrogène n'est composé que d'un proton et un seul électron. Il est ainsi l'élément le plus petit et le plus léger, c'est pourquoi il est rapidement diffusé par un grand nombre de matériaux. Selon le matériau de base, la pression, la température et la durée de l'exposition, cela peut entraîner une fragilisation par l'hydrogène et ainsi une fatigue du composant. Afin de garantir que les conduites restent étanches et sûres, le choix du bon matériau ainsi qu'une disposition des composants adaptée à l'utilisation spécifique sont essentiels.
Ce sont les aciers austénitiques au chrome-nickel fortement alliés avec un taux de carbone faible et une teneur en nickel élevée qui conviennent le mieux aux applications à l'hydrogène. La teneur faible en carbone et élevée en nickel rend ces aciers très résistants à la corrosion intercristalline et empêche en grande partie ce qu'on appelle la fragilisation par l'hydrogène.
La fragilisation par l'hydrogène désigne la pénétration et les dépôts d'hydrogène atomaire dans la structure d'un matériau. Cela entraîne une réduction de la ténacité, et ainsi une fatigue prématurée par la formation de fissures ou le développement accéléré de fissures et donc une défaillance subite du matériau. La fragilisation par l'hydrogène dépend fortement du matériau, de la pression, de la température et de nombreux autres facteurs d'influence.
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