Construction

Un pas important vers la production d’un acier neutre en carbone grâce à de l’hydrogène écologique

Des fournisseurs d’électricité, des fournisseurs de technologie, des chercheurs et des partenaires de l’industrie sidérurgique ont lancé une usine pilote pour produire de l’hydrogène en utilisant de l’électricité issue d’énergies renouvelables.

Occupant une place vitale dans la vie moderne, l’acier est indispensable à la construction, aux infrastructures, à la machinerie et aux produits ménagers, mais possède également une empreinte carbonique énorme. Selon un document de synthèse publié par la World Steel Association, une moyenne de 1,83 t de CO2 a été émise pour chaque tonne d’acier produite en 2017. « L’industrie sidérurgique génère entre 7 et 9 % des émissions directes issues de la consommation mondiale en carburants fossiles. »

Dans le cadre des efforts déployés pour réduire radicalement les émissions de CO2 engendrées par la production sidérurgique, diverses technologies sont développées et testées. L’hydrogène est de plus en plus perçu comme une alternative viable pour faciliter la transition énergétique. Le projet H2Future, financé par l’UE, vise à découvrir de nouvelles méthodes pour l’approvisionnement énergétique et à ouvrir la voie vers la décarbonisation progressive de la production sidérurgique. Il a lancé une usine pilote à Linz, en Autriche, pour produire de l’hydrogène écologique à partir d’électricité renouvelable.

L’usine a une capacité de 6 MW et peut générer 1 200 m³ d’hydrogène écologique, comme l’indique un communiqué de presse conjoint publié sur le site web de voestalpine, partenaire du projet. Le communiqué de presse ajoute que le projet représente « une étape importante pour l’application industrielle de l’électrolyse comme pierre angulaire de futures applications industrielles dans l’industrie sidérurgique, le raffinage, la fabrication d’engrais et d’autres secteurs industriels exigeant d’importantes quantités d’hydrogène. Il jettera les bases pour de futurs projets à l’échelle industrielle. »

Équilibrer une électricité instable

Outre le fait d’être déployé dans le processus sidérurgique sur le site de Linz, l’utilisation de l’hydrogène comme moyen de stockage sera testée pour permettre d’équilibrer les fluctuations du réseau électrique découlant de l’instabilité issue de la production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelables. L’idée générale consisterait à utiliser l’excès d’énergies renouvelables pour produire de l’hydrogène lorsque la demande est faible et l’hydrogène stocké pour compléter les énergies renouvelables lorsque la demande est élevée.

Wolfgang Anzengruber, directeur général de VERBUND, entreprise coordinatrice du projet, a déclaré : « L’hydrogène est écologique, autrement dit neutre en CO2, lorsqu’il est produit en utilisant de l’électricité générée à partir de sources renouvelables. Il nous permet de stocker des réserves instables et intermittentes d’électricité, générées à partir de sources renouvelables telles que le vent et le soleil, en permettant ainsi une meilleure utilisation. »

Comment fonctionne-t-elle ?

La technologie de base utilisée au sein de la nouvelle usine est l’électrolyse, où l’eau est séparée en hydrogène et en oxygène à l’aide d’un courant électrique. Le site web du projet explique ce processus : « La technologie MEP fonctionne en utilisant une membrane échangeuse de protons comme électrolyte. Cette membrane possède une propriété spéciale : elle est perméable aux protons, mais pas aux gaz tels que l’hydrogène et l’oxygène. Cela signifie que dans un électrolyseur à MEP, la membrane agit comme électrolyte et comme séparateur pour éviter que les produits gazeux se mélangent. » Il y est également indiqué que tester cette « technologie à une échelle industrielle (6 MW) et simuler de rapides variations de charge d’électricité générée à partir de sources d’énergie renouvelables et de la sidérurgie à fours électriques à arc (équilibrage du réseau) sont les éléments clés de ce projet phare européen ».

Les partenaires du projet soulignent que, bien qu’étant relativement récente, la technologie MEP a un fort potentiel pour des applications dans divers domaines tels que l’industrie et le transport, dont le transport ferroviaire et de marchandises. « En outre, les électrolyseurs réactifs peuvent être utilisés pour approvisionner des réseaux électriques, fournissant ainsi des services à des réseaux de distribution de plus en plus surchargés », ajoute le communiqué de presse. Le projet H2Future (HYDROGEN MEETING FUTURE NEEDS OF LOW CARBON MANUFACTURING VALUE CHAINS), en cours, s’achèvera à la moitié de l’année 2021.