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L'hydrogène, nouvelle énergie propre

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L’innovation au service de l’énergie et de l’environnement

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Publié le 22 décembre 2011
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Langue Français
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Lh’dyorègen,onvuleelnéegreirppoerL’innovationauservicedel’énergieetdel’environnementDossierdepresseJanvier2009
AirLiquideetl'ObservatoiredesInnovationsLaCitédesSciencesetdel'Industrieaouvertenjanvier2007,uneexposition«permanenterenouvelable»:l'ObservatoiredesInnovations.Poursonpremierrenouvellement,l’ObservatoiredesInnovations,inaugureenjanvier2009,unenouvelleexpositionquiconfronteinnovationetdéveloppementdurable.Celle-ciproposeauxvisiteursdesepenchersurquatreensemblesderéponsesinnovantesaudéfidelacroissancegalopantedeladémographieetdesbesoinsénergétiquesmondiaux.AirLiquideparticipeàcetObservatoiredesInnovationsetproposel’îlot«Hydrogène,nouvelleénergie»auxvisiteursdelaCitédesSciencesjusqu’au10août2010.L’innovationestaucœurdudéveloppementd’AirLiquide,leadermondialdesgazindustrielsetmédicaux.Néd’uneinnovationen1902,AirLiquiden’acessédedévelopperdesnouvellestechnologiesauservicedesesclientsetdeleursbesoins.Laparticipationd’AirLiquideàl’Observatoiredesinnovationsviseàfairemieuxconnaîtrel’hydrogène,cetteénergiealternativerespectueusedel’environnement.L'espaceoùsetrouvel’Observatoiredesinnovationsaccueille250000à300000visiteursparan.Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux2
Lesobjectifsdel’îlot«Hydrogène,nouvelleénergie»Expliquer,sensibiliser,démontrerComptetenudelacroissancedesbesoinsénergétiquesetdel’épuisementdesressourcesfossiles,l’hydrogène,puisqu’ilpeutêtreproduitàpartirdetouteslessourcesprimairesetqu’ilestnonpolluant,prendrauneplacedeplusenplusimportantecommevecteurd’énergie.Lesobjectifsdel’îlotAirLiquide:Sensibiliseretfairedécouvrirauxcitoyensl'alternativeénergétiquequeconstituel'hydrogène,coupléàlapileàcombustibleExpliquer,assurerlapédagogiepourfourniraupubliclespré-requisindispensablesàlacompréhensiondecetteinnovationderuptureDémontrerlafaisabilitédecevecteurd’énergiedanslefuturparlamiseenvaleurd'innovationsrécentesdans:LedomainedustockageLadistributiondel'hydrogèneLapileàcombustibleLeleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux3
Avoirsurl’îlot«Hydrogène,nouvelleénergie»Introductionduproposgénéral:Jean-LouisEtienne,médecinetexplorateur,témoignedansunevidéodel’utilisationd’unepileàcombustiblelorsdesesexpéditions,etcommentelesvertuspropreetsilencieusedecettenouvelleénergie.Lesfondementshistoriquesetscientifiques:«D'oùçavient?»-Laproblématique:undéfienvironnementaleténergétique-Lesgrandesdatesdel’hydrogèneetdelapileàcombustible-Lesémissionsdegazàeffetdeserreetleréchauffementclimatique-Unesolutioninnovante:l'hydrogèneetlapileàcombustibleAvoir:Unemaquetted’explicationdel’effetdeserreLestechniques:«Commentçamarche?»-L'hydrogène:dessourcesmultiplesinépuisables-Lapileàcombustible:transformerefficacementl'hydrogèneenénergie-LaperformanceenvironnementaleducoupleH2–PileàCombustible-Laproductiondel’hydrogène-Lesfilièresdel’hydrogène-Laperformanceenvironnementale:comparaisondesémissionsdeCO2Avoir:UneanimationinteractivesurlefonctionnementdelapileàcombustibleUnvisuelpourcomparerl’impactsurl’environnementdevoitureséquipéesdedifférentsmodesdepropulsionLesperspectives-Pourquelavenir:«Aquoiçasert?»-Utilisationsdel’hydrogèneénergie-Transportetstockagedel’hydrogène-Ladistributiondel’hydrogène-LavoitureàhydrogèneAvoir:UnemaquettedevoitureàhydrogèneNissanXtrailFCVUnfilm:NissanXtrailFCVfaisantsonpleind'hydrogèneàunestationderemplissageAirLiquideetroulantdansParisUnemanipulationinteractivepoursimulerlepleind'hydrogèned'unevoitureUnecartouched’hydrogènepouralimenterlespetitsvéhiculesLeleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux4
AirLiquideetl’hydrogène,chiffresclefsFortdeplusde40ansd’expertisedanslesmétiersdel’hydrogène,AirLiquidemaîtrised’unboutàl’autrela«chaîne»del’hydrogènedansl’industrie.Production2007:6,5milliardsdem3d’hydrogène.1800kmdecanalisations(le1erréseaumondial).50%d’augmentationdelacapacitémondialedeproductionaucoursdestroisdernièresannées.Chiffred’affairesHydrogèneduGroupe:environ1milliardd’eurosen2008.L’équivalentde780000tonnesparand’émissionsd’oxydedesouffre«évitées»grâceàladésulfurationdescarburants,soitunequantitééquivalenteàdeuxfoislatotalitédesémissionsannuellesd’unpayscommelaFrance(460000tonnesparan).Prèsde40stationshydrogèneaujourd’huidanslemonde.Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux5
Lamaîtrisedel’ensembledelachaînedel’hydrogèneProduction:Plusde200unitésdeproductiondont50degrandecapacitédeproductiondanslemonde(hydrogènesousformegazeuseousousformeliquide)AirLiquideconçoitetdéveloppedesréservoirsdestockageetdetransportd’hydrogèneliquideàtrèsbassetempérature(-253°C).AvecsafilialeCryospace,AirLiquideestnotammentleconstructeurdesréservoirsd’hydrogèneetd’oxygèneliquidesdulanceureuropéenAriane.Distribution:1800kmdecanalisationsd’hydrogène(leplusgrandréseaud’hydrogèneaumonde)avec12réseauxhydrogènedanslemondeExemple:Réseaudecanalisationsdetransportdesgazdugroupedanslenorddel’Europe:Utilisations:AirLiquidemaîtrisetouteslesutilisationsactuellesdel’hydrogènedansl’industrie(fabricationduverre,dessemi-conducteurs,transformationdel’acier,désulfuration…).Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux6
L’hydrogèneauservicedel’environnementEnleverlesoufredeshydrocarbures,principaleapplicationactuelledel’hydrogèneL’applicationactuellementlaplusimportantedel’hydrogène(prèsde2/3desquantitésvenduesparleGroupe)estladésulfurationdeshydrocarburespourproduiredescarburantssanssoufre.Cettedésulfurationdeshydrocarburesgrâceàl’hydrogèneestnécessairepourréduirelesémissionsd’oxydesdesoufre(SOx)dansl’atmosphère.Eneffet,cesoxydesdesoufrepeuventprovoquerdesérieuxproblèmesrespiratoireschezl’homme.Ilssontresponsablesdesbrouillardsdepollutionaudessusdecertainesagglomérations,maisaussidespluiesacidesquiengendrentledépérissementdesforêtsetl’acidificationdeseaux.Lesoufreestaussiun«poison»descatalyseurscarildégradetrèsvitelaperformancedespotscatalytiquesdesvéhicules.L'hydrogèneproduitparAirLiquidepermetdesupprimerl’émissionde780000tonnesd’oxydesdesoufreparandansl’atmosphère,soitunequantitééquivalenteàdeuxfoislatotalitédesémissionsannuellesd’unpayscommelaFrance(460000tonnesparan).Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux7
L’hydrogèneauservicedel’environnementFournirdel’énergiepropresansfilAirLiquidedéveloppedespilesàcombustiblestationnairesetleséquipementsnécessairesàleurmiseenœuvre.Ainsi,leGroupeetsafilialeAxane,danslecadreduprojetfrançaisBalises,exploitentenpartenariatavecBouyguesTelecomdespilesàcombustiblealimentantchacuneunestationderéseautéléphoniqueGSMsurcinqsitesisolésenFrance.D’autresprojetsdemêmenatureontétéréalisésenGrèceetenEspagne.Lapileàcombustiblepermetdefournirunealimentationenélectricitélàoùleréseauélectriqueestabsent,sansdénaturerlepaysage,etneproduitnibruitniémissiondeCO2.Axane,filialedugroupeAirLiquide,crééeenmai2001,conçoit,développe,produitetcommercialise,despilesàcombustiblealimentéesenhydrogène.AirLiquideconçoitetproduitdesgénérateursd’électricitéportablesfonctionnantàl’aided’unepileàcombustible.Cesgénérateurspermettentdefourniruneélectricitépropre,silencieuseetsansaucunevibration,parexemplepourlesvéhiculesd’interventionmunicipaux.Ilspeuventêtreégalementutiliséspourdesplateauxdecinémaoùlesilences’impose!Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux8
L’hydrogène,vecteurd’énergiepropreGrâceàsaconnaissanceapprofondiedetouteslesfacettesdumétierdel’hydrogène,AirLiquidetravailleégalementsurl’utilisationfuturedel’hydrogènequipeutêtreaussiutilisécommecarburantdansdesvoituresparticulièresoudansdesflottesdebusdevilles.AirLiquidetravailleenparticuliersurlespointssuivants:Lestockagedel’hydrogènedanslesvéhicules.AirLiquidedéveloppetouslestypesdestockage,enparticuliersurlestechnologiesdestockagedel’hydrogènegazeuxàhautepression(jusqu’à700bar)etsurl’hydrogèneliquideàtrèsbassetempérature(-253°C).AirLiquideconduitaussidesprogrammesderechercheconcernantlestockaged’hydrogènesousforme«chimique»telsqueleshydrures.Ladistributiond’hydrogène.Pourpermettrel’alimentationdesvéhiculesutilisantl’hydrogènecommecarburant,AirLiquidedéveloppedesstationsservicesdedistributiond’hydrogène«bipression»(350ou700bar).Cesstationspermettentdefaire«unplein»enmoinsde5minutesdanslesmêmesconditionsdesécuritéetaveclamêmefacilitéqu’avecuncarburantclassique.Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux9
L’hydrogène,vecteurd’énergieproprePrèsde40stationsàhydrogènedanslesmondeAirLiquideadéjàconçu,construitetmisenserviceunnombrecroissantdestationsàhydrogèneaucoursdesquatredernièresannées.Exemples:àMadrid(flottedebus),àKawasaki,auLuxembourg,àShanghaiavecunestationmobilepourleChallengeBibendumdeMichelin,àSingapour,enCoréeduSud…LeGroupedéveloppeaussidesstationsdedémonstrationpourlesconstructeursautomobileseuropéens.En2007,AirLiquideaconçuetinstallécinqstationsàhydrogènepourGeneralMotorsauxEtats-Unis.AuCanada,ilfournittroisstationspourlasociétéBCTransit,pouruneflottecaptivede20busnotammentdanslecadredesJOdeVancouveren2010.En2008,treizestationssontopérationnellessurleterritoirenord-américain.LeGroupefournitégalementdenombreusesuniversitésquidéveloppentlesujetdel’hydrogène-énergie,commeGlamorganauPaysdeGallesouRomeenItalie.SablesbitumineuxDejuinànovembre2008,AirLiquideétaitfournisseurtechnologiqueofficieldelatournéeorganiséeparNissanàtraversl’Europe.Acetitre,AirLiquideinstallaitlesstationsservicesetl’hydrogènenécessairesauxdémonstrationsorganiséesparNissan,autourduvéhiculeXTrailàpileàcombustible.Leleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux01
L’hydrogèneénergieetlapileàcombustibleApluslongterme,leGroupes’impliquedanslestravauxrelatifsauremplacementdescarburantsconventionnelspardel’hydrogènedanslesvoituresparticulières.Hydrogèneetpileàcombustible,commentçamarche?Audelàdel’utilisationdel’hydrogènepouralimenterdirectementunmoteurclassiqueàcombustioninterne(thermique),unevoieprometteuseestlapileàcombustible,quiprésente,encomparaisonavecl’utilisationd’hydrogènedansunmoteurthermique,unrendementélevéetunencombrementréduit.L’ensembleconstituéd’unepileàcombustible(PAC)utilisantdel’hydrogèneetd’unmoteurélectriqueoffredenombreuxavantages:•L’hydrogènestockédanslavoiturealimentelapilequiproduitdel’eauetdel’électricité.Asontour,l’électricitéalimenteunoudesmoteursélectriquesquientraînentlesrouesd’unevoiture.Ceschémaestréellementàpollutionlocalezéro.D’ailleurs,dèsaujourd’hui,enregardantlebilanglobal«dupuitsàlaroue»,lafilièrehydrogènegénère,parkilomètreparcouru,environ50%demoinsd’émissionsdeCO2quelafilièrecarburantclassique.•Lesystèmeoffreunrendementénergétiquelargementplusélevéqueceluid’unmoteuràcombustioninterne.OxygènHeydrogèneOREZémissionLeleadermondialdesgazindustrielsetmédicaux11