La question a été actualisé par un test sur l’échelle
pilote de désoxyder
le minerai de fer avec de l'hydrogène au lieu du
charbon. Le plan est en cours et si la méthode se révélerait faisable à
grand échelle elle réduira les émissions de CO2 en Suède avec 10% à un prix de 15 - 20%
plus cher pour le fer brut.
La conception est basée sur production d’hydrogène par
électrolyse de l'eau avec électricité produit sans combustible fossiles. Le
processus nécessite de grandes quantités d'électricité, estimé à 15 TWh par an
pour une conversion totale.
Au cours de l'étude préliminaire aucun obstacle majeur pour la production d’hydrogène n’est apparu. C'est une technologie très modulaire et facile à agrandir. Cependant, pour une application à grand échelle il faut fortifier l'infrastructure électrique.
Une paire d'électrolyseurs sera achetée pour la production de la phase pilote. Mais, pour desservir toute une aciérie, il faudrait probablement plus de 100 unités.
Parce que la production et la consommation d’hydrogène parfois ne seront pas en phase, il faut aussi concevoir un stockage d'hydrogène. C’est aussi la partie technologique le plus inconnu. La pré-étude a examiné divers option et le plus intéressent est stockage sous pression dans des réservoirs souterrains.
Au cours de l'étude préliminaire aucun obstacle majeur pour la production d’hydrogène n’est apparu. C'est une technologie très modulaire et facile à agrandir. Cependant, pour une application à grand échelle il faut fortifier l'infrastructure électrique.
Une paire d'électrolyseurs sera achetée pour la production de la phase pilote. Mais, pour desservir toute une aciérie, il faudrait probablement plus de 100 unités.
Parce que la production et la consommation d’hydrogène parfois ne seront pas en phase, il faut aussi concevoir un stockage d'hydrogène. C’est aussi la partie technologique le plus inconnu. La pré-étude a examiné divers option et le plus intéressent est stockage sous pression dans des réservoirs souterrains.
Le principe de cette technologie est de creuser un grand vide, en forme d’un cylindre, dans des roches souterraines et le revêtir avec une couche du métal. L'étanchéité est un défi important parce que les molécules d'hydrogène sont si petites qu’elles peuvent s’échapper dans la moindre cavité. Pour occuper aussi peu d’espace que possible l'hydrogène est comprimé à une pression de 200 bars.
Un tel stockage a précédemment été construit dans le sud
de la Suède mais dans ce cas pour du gaz naturel. Il est de 40 000 mètres
cubes. De le faire pour hydrogène sera unique du monde.
La quantité exacte d'hydrogène qui est nécessaire de stocker
n'a pas encore été déterminée. Il sera décidé au cours de la phase de
conception.
En Manosque, France, il y a un
stockage de gaz naturel dans des cavités saline à 1000 m de profondeur. Il
y a des idées de faire la même chose pour hydrogène.
Ces projets sont intéressant parce qu’il est probable
que l’hydrogène aura un place important dans un avenir sans combustibles
fossiles.
Calcule :
Pour une aciérie ayant une production annuelle de 2
millions de tonnes, (environ 250 tonnes par heure), le besoin d’hydrogène est
environ de 15 tonnes par heure.
Pour produire 15 tonnes d'hydrogène par heure, il faut environ 750-800 MW d'électricité.
Un stockage qui fournirait de l'hydrogène pendant 1 et 5 jours devrait alors être capable à stocker 360 et 1 800 tonnes, respectivement. Avec une densité de 0,08988 kg/m3 cela correspond à 4 millions et 20 millions de m3 en pression atmosphérique.
Comprimé à 200 bars, le volume de l’espace nécessaire pour 1 jour est d'environ 20 000 m3 et pour 5 jours de 100 000 m3.
Pour produire 15 tonnes d'hydrogène par heure, il faut environ 750-800 MW d'électricité.
Un stockage qui fournirait de l'hydrogène pendant 1 et 5 jours devrait alors être capable à stocker 360 et 1 800 tonnes, respectivement. Avec une densité de 0,08988 kg/m3 cela correspond à 4 millions et 20 millions de m3 en pression atmosphérique.
Comprimé à 200 bars, le volume de l’espace nécessaire pour 1 jour est d'environ 20 000 m3 et pour 5 jours de 100 000 m3.
Calculé comme une sphère, le dernier volume correspond à
un diamètre de 58 m. C’est un taille important mais réalisable.
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