Le secteur de l’énergie subit des changements substantiels afin de promouvoir une meilleure efficacité, d’augmenter l’utilisation des énergies renouvelables, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de déployer efficacement les technologies pour compenser les coûts et les avantages. Parmi les sources d’énergie renouvelables qui ont affiché la plus forte croissance de la part de la production d’électricité dans la matrice nationale, on trouve le solaire photovoltaïque et l’éolien. Toutefois, une solution émergente qui peut augmenter l’efficacité des systèmes énergétiques est l’application de la technologie Power-to-Gas (P2G) qui produit de l’hydrogène par électrolyse de l’eau.
Qu’est-ce que le power-to- gas exactement ?
Pour commencer, nous devons définir le power-to-gas (PtG) dans sa forme la plus simple comme la conversion de l’énergie électrique en gaz qui peut ensuite être distribuée selon les besoins. L’objectif de la technologie PtG est de permettre l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité dans les réseaux électriques avec des énergies renouvelables. Il est important de noter qu’à mesure que l’utilisation des énergies renouvelables continue de croître, il sera de plus en plus nécessaire de soutenir la montée en puissance et le lissage des énergies renouvelables et de permettre le stockage de la surproduction via le transfert de PtG selon les besoins.
La technologie utilisée pour le Power-to-gas
Aujourd’hui, l’hydrogène et le méthane de synthèse sont principalement produits à partir de combustibles fossiles et de biomasse. Le power-to-gas (PtG/P2G) désigne quant à lui l’utilisation d’électricité renouvelable pour produire ces carburants par électrolyse et méthanisation. L’industrie et les chercheurs ont eu du mal à s’entendre sur ce qu’il faut appeler les produits PtG renouvelables, en utilisant des termes tels que gaz synthétiques, gaz éolien, gaz solaire ou gaz à base d’énergie, entre autres.
La première étape du processus consiste à produire de l’hydrogène synthétique (H2) à partir d’eau et d’énergie renouvelable par électrolyse. Cet hydrogène peut être utilisé directement, ajouté au mélange gazeux existant ou soumis à une deuxième étape qui fait réagir le H2 avec le dioxyde de carbone pour produire du méthane (CH4).
Comment se fait le stockage d’hydrogène ?
Un autre défi pour les systèmes PtG est le stockage temporaire d’hydrogène rendu nécessaire par l’alimentation électrique fluctuante et le fonctionnement intermittent conséquent de l’électrolyseur. Pour le stockage de l’hydrogène, la taille et les équipements périphériques nécessaires sont très variables et dépendent de la configuration et des paramètres de fonctionnement du système.
Plusieurs méthodes probables existent pour le stockage de l’hydrogène: réservoirs de gaz comprimé, réservoirs cryogéniques d’hydrogène liquide comprimé, stockage d’hydrure métallique, stockage physique et stockage souterrain (ex. cavernes de sel). Les deux meilleures options pour le stockage temporaire d’hydrogène sont les réservoirs de gaz à haute pression (350–700 bars) ou les réservoirs d’hydrure métallique.
