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Comment produire massivement de l'hydrogène dans le futur |
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Un projet Européen qui implique 6 PARTENAIRES dans 5 pays
- Commissariat à l’Energie Atomique (CEA – F – Coordination),
- University of Sheffield (USFD – UK),
- Università degli studi – Roma tre (DIMI – I),
- Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR – D),
- Empresarios Agrupados (EA – SP),
- PROSIM (F)
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Contexte |
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L'hydrogène est aujourd'hui très majoritairement produit à partir de ressources fossiles. A long terme, eu égard à l'augmentation de la demande énergétique, à la raréfaction de ces mêmes ressources et à l'impérieuse nécessité de réduction de l'effet de serre, une production durable d'hydrogène devra se tourner vers l'utilisation des ressources renouvelables que sont l'eau et de la biomasse. Les procédés les plus capables de produire massivement de l'hydrogène à partir d'eau sont l'électrolyse et les cycles thetmochimiques. Les cycles thermochimiques réalisent la décomposition de l'eau en hydrogène et oxygène au moyen de réactions qui mettent en jeu d'autres composés, qui sont recyclés. De plus, ils utilisent majoritairement directement de la chaleur, ce qui leur confère un rendement potentiel supérieur à celui de l'électrolyse alcaline. |
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Démarche |
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Les domaines d'études abordés sont très variés; ils comprennent : les évaluations de schémas de procédés des cycles I_S et Westinghouse (les modélisations des phases H2SO4 et HIx bénéficient d'apports expérimentaux) et leurs intégrations au logiciel de simulation ProSimPlus, l'étude de la décomposition de H2SO4 en four solaire à hautes températures (1200°C par chauffage direct et en l'absence de catalyseur, 850°C par chauffage indirect à la température de fonctionnement d'un VHTR) avec les dimensionnements thermomécaniques et fluidiques associés du récepteur solaire, les mesures de pressions partielles de vapeur du système HI/H2O/I2 (utilisation de spectroscopies IRTF, UV-Visible et RAMAN), la modélisation et la recherche expérimentale de voies alternatives de techniques de séparation peu coûteuses en énergie pour la section de production d'hydrogène du cycle I_S (membranes, utilisation de spectroscopie CARS), et l'analyse des potentialités de développements industriels de ces cycles liés à des sources primaires d'énergie nucléaire et/ou solaire (couplages, sûreté, dimensionnement de composants et coûts). |
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Avancement |
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Le projet HYTHEC est actuellement dans sa deuxième phase (01.04.2006 – 30.09.2007). Une première analyse globale des deux cycles a été menée à bien : schéma de procédé, premières évaluation industrielle et analyse économique, résultats expérimentaux sur la section de production d'hydrogène du cycle I_S, résultats expérimentaux de décomposition de H2SO4 en four solaire, modélisation du cycle WH couplé à une source thermique solaire (schéma de procédé général, dimensionnement et coûts des composants solaires). D'étroites collaborations ont été engagées entre HYTHEC et d'autres projets Européens : RAPHAEL, HYSAFE, EXTREMAT. |
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 INFORMATIONS |
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Principaux objectifs |
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L'objectif général du projet HYTHEC - HYdrogen THErmochemical Cycles - est d'étudier le potentiel du cycle thermochimique Iode-Soufre (I_S) pour une production massive d'hydrogène, et de le comparer avec le cycle Hybride-Soufre Westinghouse (WH). Le projet conduit ces évaluations en élaborant des schémas de procédés des deux cycles et en analysant leurs potentialités de déploiement industriel, avec études de sûreté et coûts associés, ainsi qu'en étudiant expérimentalement l'étape de production d'hydrogène du cycle I_S (connaissance des fondamentaux et amélioration du rendement) et la décomposition de H2SO4,étape commune aux deux cycles, au moyen d'une source primaire d'énergie de type solaire. |
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Publications et Communications |
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