Installation frigorifique pour un projet de recherche sur l'hydrogène Utilisation combinée de l'hydrogène et de l'oxygène

Source : communiqué de presse L&R Kältetechnik | Traduit par l'IA 3 min Temps de lecture

Grâce à une installation pilote, l'institut HySON de Sonneberg améliore l'efficacité des électrolyseurs destinés à la production d'hydrogène. L'oxygène ainsi libéré est traité de manière à pouvoir être utilisé, par exemple, comme oxygène médical dans les hôpitaux ou pour la production d'ozone dans les stations d'épuration. L'installation frigorifique destinée au séchage de l'oxygène a été conçue et construite par L&R Kältetechnik.

Projet de recherche mené en collaboration avec la société HySON : installation cryogénique pour le séchage à l'oxygène(Image : L&R Techniques de réfrigération)
Projet de recherche mené en collaboration avec la société HySON : installation cryogénique pour le séchage à l'oxygène
(Image : L&R Techniques de réfrigération)

Les électrolyseurs décomposent l'eau en hydrogène et en oxygène à l'aide d'énergie électrique. La plupart du temps, l'oxygène ainsi produit ne peut pas être utilisé, car sa pureté n'est pas suffisante pour être exploité dans les processus en aval. Un projet de recherche mené par l'institut HySON de Sonneberg s'est donné pour mission de traiter l'oxygène issu de l'électrolyse – c'est-à-dire de le sécher – et d'améliorer ainsi considérablement l'efficacité du procédé.

L'objectif concret du projet collaboratif « PEMO2dry », financé par le BMBF, est de développer une installation de démonstration pour le séchage à l'oxygène dans une plage de débit moyenne comprise entre 10 et 100 Nm³/h. Dans cette plage de débit, caractéristique des électrolyseurs décentralisés, il n’existe actuellement aucune installation de séchage de gaz disponible dans le commerce. Il faut donc en développer une. C’est avec cette mission que l’institut s’est tourné vers L&R Kältetechnik.

L&R apporte son expertise dans le secteur de l'hydrogène : l'entreprise a déjà conçu et construit des installations frigorifiques tant pour les stations-service à hydrogène que pour le réseau de canalisations et de stockage. Avec PEMO2dry, le principe est certes très similaire, mais le refroidissement a pour but de réduire la teneur en humidité de l’oxygène saturé en eau. Cela permet de créer les conditions nécessaires à une valorisation judicieuse de ce flux secondaire, par exemple dans les hôpitaux, où les besoins en oxygène pur sont élevés. L’hydrogène est notamment utilisé ici pour le ravitaillement des véhicules de secours.

L'installation mise au point par L&R Kältetechnik refroidit l'oxygène jusqu'à une température comprise entre –70 et –75 °C. Ce processus permet de congeler et de séparer l'humidité ainsi que les impuretés à l'état de traces, en particulier la vapeur d'eau. L'oxygène ainsi séché répond aux exigences requises pour une utilisation médicale dans la classe de pureté la plus élevée.

Grâce à ce « couplage sectoriel » entre le ravitaillement des véhicules et la production d’oxygène, l’électrolyse – un procédé durable, mais jusqu’à présent encore coûteux – devient nettement plus rentable. Cela permet ainsi de renforcer encore la compétitivité de l’hydrogène en tant que source d’énergie par rapport aux énergies fossiles. Outre l’oxygène médical, ce procédé permet notamment de produire de l’ozone, nécessaire à la quatrième étape de traitement des stations d’épuration.

Avec ce projet, l'institut HySON vise à rendre l'électrolyse plus économique et à renforcer ainsi la compétitivité des applications basées sur l'hydrogène. En tant que constructeur d'installations (de réfrigération) disposant d'un savoir-faire spécifique dans le domaine de l'hydrogène, L&R Kältetechnik contribue ici à l'efficacité et à la sécurité de cette technologie d'avenir.

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