Des histoires inspirantes sur l’énergie hydrogène : la technologie hydrogène de Wood

« Alors que l’attention du secteur de l’énergie se porte de plus en plus sur l’hydrogène, il est plus crucial que jamais de forger des partenariats solides pour nous permettre d’atteindre des objectifs ambitieux et essentiels.

« C’est une expérience enrichissante d’entendre les progrès réalisés par nos partenaires dans ce domaine au cours de l’année écoulée. Les mesures que nous avons prises collectivement nous rapprochent de la neutralité carbone et nous voulons continuer à bâtir cette communauté et à travailler ensemble pour nous soutenir mutuellement afin d’atteindre un objectif commun. »

Les mots de Fabrizio Fabbri, vice-président exécutif d'EthosEnergy , après le deuxième événement Our Hydrogen Future organisé par EthosEnergy en juin.

Parmi les histoires inspirantes sur l'énergie de l'hydrogène, lors de la table ronde annuelle, nous avons entendu la présentation de Fabio Ruggeri, Responsable Processus, Technologies, chez Wood à Milan.

Cet article de blog est un aperçu de la conférence de Fabio. Découvrez comment vous pouvez jouer votre rôle dans la transition énergétique en nous rejoignant dans un passionnant voyage autour de l'hydrogène.

Mais d’abord, à quoi ressemble le parcours de Wood ?

Un expert mondial dans la fourniture de technologies hydrogène

Depuis les années 1960, Wood est reconnu dans le monde entier comme un concédant de licence de technologie de l'hydrogène et un fournisseur de réchauffeurs de reformeurs à vapeur. Il a été le pionnier de la conception de reformeurs de méthane à vapeur haute pression et a conçu et construit plus de 120 usines d'hydrogène.

Wood a connu du succès dans le domaine de l'approvisionnement modulaire et sa grande expérience dans le domaine des chaudières à combustion lui a permis de développer une conception spécifique pour les chaudières de reformage à vapeur, appelée Terrace Wall. Cette conception optimise la production de combustible et de vapeur, et ses caractéristiques uniques offrent de nombreux avantages en termes de performances, de flexibilité et de fiabilité de la production d'hydrogène.

Wood a fourni plus de 220 fours de reformage à vapeur Terrace Wall dans le monde entier et ses usines d'hydrogène bénéficient d'une large gamme de capacités de production - de 3 000 à 300 000 Nm3/h dans une seule unité de train.

Plus récemment, Wood a développé un reformeur chauffé au gaz (GHR) pour les unités à petite échelle (jusqu'à 3 000 Nm3/h).

Un aperçu de l’espace de l’hydrogène bleu

La technologie de l’hydrogène bleu vous permet de produire de l’hydrogène à partir de gaz naturel ou d’une autre matière première d’hydrogène tout en capturant le sous-produit de dioxyde de carbone.

Fabio nous a présenté trois types différents de technologies d’hydrogène bleu :

1. Reformage du méthane à la vapeur (SMR)

Il s'agit de la technologie la plus courante sur le marché aujourd'hui. La chaleur est fournie par la combustion d'une source de gaz combustible et elle utilise une matière première et une réaction de vapeur. Elle nécessite un catalyseur mais ne nécessite pas d'unité de séparation d'air (ASU).

2. Reformage autothermique (ATR)

Cette voie est considérée comme l'une des plus adaptées à la production d'hydrogène à faible teneur en carbone. Elle implique une matière première et une réaction à l'oxygène (combustion partielle), l'oxygène étant le principal milieu oxydant. Là encore, un catalyseur est nécessaire, mais contrairement au reformage du méthane à la vapeur, un ASU est également nécessaire.

3. Oxydation partielle (POX)

Il s'agit de gazéifier une matière première liquide à très haute température par un processus exothermique. Il faut une ASU mais pas de catalyseur.

Obtenir une meilleure récupération du CO2

Wood a développé quelques technologies d’hydrogène bleu :

● Blue SMR, qui est entièrement disponible dans le commerce et est plus flexible en termes de production de vapeur ; et

● Blue SMR+, encore plus efficace et produisant moins d'émissions de CO2. Il est doté d'un GHR intégré que Wood a développé en interne.

Les deux solutions utilisent un système intégré de captage et de stockage du carbone (CSC) avant la combustion. Ce système présente l'avantage par rapport à un système après combustion, car ce dernier nécessite beaucoup de capital et d'énergie et dégrade la solution d'amine plus rapidement.

Quelle quantité de CO2 les technologies d'hydrogène bleu de Wood peuvent-elles capturer ? Les résultats sont impressionnants. Les solutions de Wood peuvent réduire les émissions de CO2 jusqu'à 95 %.

Mais comment les performances des deux solutions de Wood se comparent-elles à celles des autres technologies d’hydrogène bleu ?

Les options de Wood par rapport aux autres technologies de l'hydrogène bleu

Fabio nous a présenté les résultats de deux études – l’une pour une unité typique de production d’hydrogène de 100 000 Nm3/h et l’autre pour une unité typique de 300 000 Nm3/h.

Les études ont examiné les performances des options SMR Blue de Wood par rapport au POX, à l'ATR standard et à l'ATR avec GHR intégré (ATR avancé).

Les facteurs de comparaison comprenaient :

● Taux de capture du carbone

● Dépenses d'investissement

● Opérations d'exploitation

● Consommation d'énergie

● Empreinte carbone (émissions nettes de CO2, y compris la production des services publics)

● Le coût actualisé de l’hydrogène

Les deux solutions de Wood se comparent favorablement, le Blue SMR+ surpassant toutes les autres technologies d'hydrogène bleu sur tous les plans.

Réduction des coûts et de l'empreinte carbone

Comme nous l'avons vu précédemment, l'ATR nécessite une ASU. Cela entraîne une consommation d'énergie importante. La crédibilité de l'ATR en tant que solution à faible empreinte carbone dépend donc de la disponibilité de sources d'énergie renouvelables.

Les installations ATR utilisant l’énergie du réseau disponible auraient généralement une empreinte carbone plus élevée que les solutions d’hydrogène bleu de Wood.

De plus, l’absence d’ASU dans les solutions de Wood signifie que le coût total du projet est considérablement inférieur – jusqu’à 36 % inférieur à celui de l’ATR.

Des avancées significatives

Wood fait des progrès significatifs dans le domaine du développement de l'hydrogène pour les actifs de production d'électricité. Ses technologies d'hydrogène bleu offrent de nombreux avantages :

1. Un schéma simplifié de l'installation

2. Intégration avancée d'un système CCS de précombustion

3. Efficacité énergétique accrue en minimisant la consommation de gaz combustible et la production de vapeur

4. Diminution des émissions de CO2

5. Capacité accrue de réduction de l'impact environnemental grâce à une éventuelle application à la rénovation des unités

6. Consommation d'énergie inférieure à celle de l'ATR, réduisant ainsi les dépenses d'exploitation et l'empreinte carbone

Une voie alternative

Fabio a également partagé avec nous des nouvelles d’une autre voie passionnante développée par Wood : son projet de biohydrogène.

Cette solution, également basée sur le reformage à la vapeur, constitue la réponse de Wood au besoin d'hydrogène issu de sources renouvelables. Elle crée de l'hydrogène propre à partir de matières premières biologiques.

Le bioH2 de Wood est neutre en carbone et peut concurrencer l'électrolyse de l'eau. Une campagne de tests en laboratoire a été menée avec succès et Wood attend actuellement un retour sur sa demande de brevet.

Cette année, Wood recherche une application industrielle à petite échelle, seule ou en partenariat.