L'hydrogène vert joue un rôle crucial dans la transition mondiale vers l'énergie durable et les économies à zéro émission. Cependant, la production d'hydrogène vert nécessite une eau de grande pureté. Dans cet article, Lee Underwood, directeur ingénierie et industrialisation chez Veolia Water Technologies UK, revient en détail sur nos systèmes de traitement de l'eau packagés qui garantissent un approvisionnement fiable et constant en hydrogène.
L’hydrogène vert est produit par électrolyse, un processus chimique qui utilise un courant électrique pour séparer l'hydrogène de l'oxygène dans l'eau. L'électricité utilisée pour l'électrolyse provenant de sources renouvelables, ne produit aucune émission de carbone dans l'atmosphère.
La réaction elle-même se produit dans un électrolyseur. Si l'eau utilisée pour produire l'hydrogène n'est pas traitée de manière adéquate, des ions tels que le fer, le nickel et le chrome peuvent endommager l'électrolyseur, d'où une diminution de son efficacité et la nécessité de le remplacer.
Il est donc essentiel pour les producteurs d'hydrogène de choisir des systèmes de traitement de l'eau fiables, qui délivrent constamment une eau d'une pureté d'au moins 1MΩ.cm, le niveau requis pour la production d'hydrogène.
La capacité à produire de l'hydrogène dans différents lieux et environnements est une autre considération importante. Les modèles standard d'électrolyseurs s'adaptent difficilement à des environnements différents tout en conservant leur efficacité. En effet, les différentes sources d'eau d'alimentation — telles que l'eau de mer, l'eau de rivière, les puits de forage, les eaux usées ou l'eau du réseau de ville — requièrent différentes technologies de traitement pour atteindre la qualité d'eau nécessaire.
Les prétraitements peuvent inclure la filtration des particules, l'adoucissement de l'eau, le piégeage des matières organiques, les filtres sur charbon actif en grain (CAG), le dosage d'anti-tartre ou les systèmes de dégazage. L'eau passe ensuite par un système d'osmose inverse (OI), avant un polissage par échange d'ions sur lit mélangé ou par électrodéionisation en continu (CEDI).
Veolia Water Technologies a mis à profit son expertise pour concevoir une gamme de produits « plug and play » qui intègrent diverses technologies dans une seule unité, assurant une alimentation fiable en eau de qualité adaptée à la production d'hydrogène. Ces solutions varient en fonction de l'application.
Découvrons-les plus en détail :
Applications de petite capacité : 100 kW – 1 mW
Notre gamme de produits Elga® est idéale pour les électrolyseurs de 100 kilowatts (kW) à 1 mégawatt (mW). Parmi eux, Elga Purenergy est spécialement conçu pour délivrer de l'eau aux électrolyseurs de génération d'hydrogène de moins de 1 mW, en améliorant leurs performances commerciales. Purenergy accroît l'efficacité de l'électrolyseur, réduit les charges de refroidissement et la complexité du système, minimise le délai de commercialisation et réduit le coût par kg des nouveaux modèles d'électrolyseurs d'hydrogène de moins de 1 mW.
La gamme de produits Elga est axée sur une conception guidée par l'humain et, associée à notre réseau mondial d'assistance, elle offre des ensembles de services qui garantissent la disponibilité et l'efficacité des électrolyseurs, essentielles au succès commercial de l'hydrogène vert.
Applications de grande capacité : 1 mW – 500 mW
Nous proposons également des systèmes de traitement de l'eau packagés pour les électrolyseurs entre 1 mW et 20 mW, généralement utilisés dans les applications industrielles.
Notre gamme Sirion™ de systèmes compacts d’OI produit de l’eau pure à faible empreinte écologique, dans une gamme de débits allant de 10 l/h à 120 m3/h. Ces systèmes entièrement automatisés utilisent des membranes à faible consommation d'énergie pour atteindre un rejet élevé de sels. La version Sirion Seawater est spécialement conçue pour traiter l'eau de mer, en rejetant plus de 99 % des sels contenus dans l'eau d'alimentation. Les systèmes standard ont des débits allant de 1 à 31 m3/h.
Sirion Midi traite entre 90 et 800 l/h et tolère des teneurs en solides dissous totaux (TDS) allant jusqu'à 1 000 mg/l. Il est doté de quatre membranes à faible consommation d'énergie et d'une pompe à palettes, ce qui en fait un produit adapté aux petites applications industrielles.
Pour les projets plus conséquents, nous proposons Terion® et Terion S qui utilisent l'osmose inverse et l'électrodéionisation en continu pour délivrer une eau déminéralisée de haute qualité, évitant l'entartrage et la corrosion. Terion élimine plus de 99,9 % des matières inorganiques dissoutes pour produire une eau déminéralisée répondant aux spécifications les plus élevées. Il est disponible en cinq unités montées sur skid unique, tandis que Terion S se décline en sept modèles montés sur skid.
Pour les projets avec des électrolyseurs de 100 kW à 500 mW, nous pouvons concevoir et fournir des systèmes personnalisés. Enfin, nous proposons des solutions packagées qui incluent, dans une seule unité ou plusieurs systèmes connectés, toutes les technologies de traitement de l'eau nécessaire pour un site. En outre, notre équipe mondiale de services veille à ce que nos produits fonctionnent au maximum de leurs capacités pendant toute la durée de vie de l'électrolyseur.
