fr.wedoany.com Rapport : L'Institut technologique de l'énergie espagnol (ITE) a achevé le projet Hedera, visant à améliorer la production d'hydrogène vert en développant de nouvelles électrodes pour électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM), des modèles prédictifs et des outils d'optimisation numérique. Ces résultats contribuent à prolonger la durée de vie des équipements, à s'adapter au fonctionnement en synergie avec les énergies renouvelables variables et à renforcer la compétitivité des coûts de l'hydrogène renouvelable.
Cette initiative a été conclue le 2 juillet 2026 à Valence, financée par IVACE+i et l'Union européenne via le programme opérationnel FEDER de la Communauté valencienne (2021-2027). Le projet se concentre sur un problème technique affectant la compétitivité de l'hydrogène vert : l'accélération de la dégradation des électrolyseurs lorsqu'ils sont couplés à des énergies renouvelables telles que le solaire photovoltaïque et l'éolien. La variabilité de ces sources d'énergie oblige les équipements à fonctionner sous des intensités de courant changeantes, ce qui peut accélérer le vieillissement des composants et augmenter les coûts d'exploitation. Le projet Hedera vise à permettre une production flexible d'hydrogène à partir de l'énergie solaire et éolienne, tout en évitant d'affecter prématurément la durée de vie des électrolyseurs.
Sur le plan des matériaux, le projet a développé et validé des électrodes pour l'électrolyse PEM, impliquant la formulation d'encre catalytique et la fabrication par dépôt par pulvérisation, afin d'obtenir des matériaux uniformes et aux performances reproductibles, deux conditions essentielles pour l'extensibilité industrielle. Les électrodes obtenues ont été caractérisées physicochimiquement et électrochimiquement dans des conditions de fonctionnement représentatives, évaluant leurs performances et les comparant à des solutions de référence du marché. Le projet a également identifié les principaux mécanismes de dégradation affectant les électrodes PEM dans différents scénarios opérationnels, en se concentrant particulièrement sur les profils liés à l'intégration des excédents photovoltaïques et éoliens, analysant l'impact des variations d'intensité du courant et des charges sur le vieillissement des composants.
Sur la base des données expérimentales, l'équipe de l'ITE a développé et validé un modèle prédictif de dégradation des électrodes PEM, permettant d'estimer le comportement du système dans des conditions représentatives et de prévoir l'impact de différentes stratégies sur la durée de vie de l'électrolyseur et le coût de l'hydrogène. Hedera a également intégré un algorithme d'optimisation multicritère pour les systèmes de production d'hydrogène, prenant en compte des variables telles que la disponibilité des énergies renouvelables, la demande, le stockage et la dégradation de l'électrolyseur, afin de soutenir les décisions de conception et de gestion des usines d'électrolyse. De plus, le projet a créé un modèle numérique d'usine d'électrolyse pour la simulation de scénarios et la validation de stratégies de gestion de l'énergie, permettant d'évaluer virtuellement les configurations opérationnelles et les stratégies de couplage avec les énergies renouvelables avant leur application dans des installations réelles. Ces outils transforment les données électrochimiques et opérationnelles en normes pratiques pour la conception et la gestion d'usines capables de fonctionner en synergie avec l'énergie solaire et éolienne.
