Hydrogène: une start-up grenobloise crée un système tout-en-un

Le 01 juin 2018 par Romain Loury
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Vue 3D du Smart Energy Hub
Vue 3D du Smart Energy Hub
Sylfen

Le CEA[i] et la start-up grenobloise Sylfen ont mis au point un premier démonstrateur reposant sur l’électrolyse réversible à haute température, technique qui permet dans un même module de générer, de stocker et d’utiliser l’hydrogène, que ce soit pour la production de chaleur ou d’électricité. Le tout associé à un cogénérateur fonctionnant au gaz naturel.



[i] Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives

 

Grâce à ce système, dénommé Smart Energy Hub, il est possible de stocker le surplus d’énergie renouvelable, par exemple photovoltaïque, généré par un bâtiment. Ce surplus est converti en hydrogène, par électrolyse de l’eau, puis peut être restitué à l’utilisateur sous forme de chaleur et d’énergie. Au besoin, le système dispose aussi d’un cogénérateur fonctionnant au gaz naturel ou au biogaz.

Une technique mise au point par le CEA

Le système repose sur une technique mise au point au Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Liten, CEA, Grenoble), l’électrolyse réversible à haute température. La réaction y est identique à celle de l’électrolyse classique, à savoir la lyse de molécules d’eau (H2O) en hydrogène et oxygène. A une particularité près: la réaction se fait à 700°C, sur de la vapeur d’eau.

Meilleur rendement, pas de métaux rares

«Cette réaction à haute température présente l’avantage de demander moins d’énergie électrique, et offre donc un meilleur rendement: elle n’exige pas de catalyseurs métalliques de type métaux nobles, comme l’iridium ou le platine, mais uniquement des matériaux conventionnels, peu onéreux, pour les cellules, qui sont en céramique», explique Julie Mougin, directrice du laboratoire des technologies hydrogène, au CEA-Liten. Exit les métaux rares: le système est recyclable à «90%, 95%», indique François-Eudes Ruchon, directeur marketing et commercial chez Sylfen.

Electrolyseur et pile à hydrogène

Mais son principal avantage repose sur sa réversibilité. «La cellule peut agir en mode opposé: avec l’hydrogène généré, mis en présence d’air, on produit de l’électricité et de la chaleur, en ne générant comme produit de réaction que de la vapeur d’eau. Ce qui permet de n’utiliser qu’un seul système, fonctionnant soit en électrolyseur soit en pile à hydrogène, au lieu de deux», comme c’est le cas avec l’électrolyse standard à laquelle une pile à combustible doit être ajoutée, explique Julie Mougin.

Une dizaine de bâtiments d’ici à 2020

Après ce premier démonstrateur, François-Eudes Ruchon évoque la mise en place en 2019 et 2020 d’une dizaine de prototypes sur des bâtiments. Parmi eux, celui du bâtiment siège d’Envipark, technopôle d’innovation situé à Turin (Italie), où il s’agit d’installer trois modules pour une capacité totale de 100 kWatt. Objectif: «valider le design industriel, travailler la réplicabilité, affiner le business model», indique le directeur marketing. Le tout en vue d’une commercialisation prévue pour 2021, 2022.

Pour des «raisons économiques, techniques et réglementaires», Sylfen vise ne priorité les bâtiments d’une surface comprise entre 1.500 et 10.000 mètres carrés, mais ne s’interdit pas de cibler d’autres échelles, en particulier les écoquartiers.



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