La chaîne hydrogène étape 2 : L’électrolyseur d'Energy Observer
À l’heure actuelle, 95% de l’hydrogène produit dans le monde est d’origine fossile, obtenu à partir du procédé de reformage du méthane, le composant principal du gaz naturel. Pour permettre le déploiement à grande échelle d’un « hydrogène vert », l’électrolyse à partir d’une source d’énergie renouvelable fait partie des voies d’avenir de la filière.
L’électrolyse permet de décomposer à l’aide d’un courant électrique des molécules d’eau (H2O) en hydrogène (H2) et oxygène (O2) gazeux. Plus précisément, l’eau est injectée au niveau de l’électrode positive (anode) où elle est d’abord décomposée en oxygène, en ions H+ et en électrons. Les ions H+ migrent ensuite vers l’électrode négative (cathode) où ils se recombinent avec des électrons pour former de l’hydrogène. La membrane sert à laisser migrer les protons tout en bloquant les électrons pour faire circuler ces derniers jusqu’à l’anode.
Les électrolyseurs étant généralement des dispositifs volumineux, les ingénieurs du CEA-Liten ont dû compacter celui d’Energy Observer grâce à un remontage spécifique d’un appareil standard de la société Proton Onsite et en mutualisant des organes avec ceux de la pile à combustible. L’appareil est capable de produire 4 Nm3/h d’hydrogène pur, et consomme 3,66L d’eau déionisée par heure pour produire cette quantité d’hydrogène.
L'électrolyseur d'Energy Observer
Au total sur l’année 2018, l’électrolyseur aura fonctionné 1469 heures pour produire un total de 488 kg d’hydrogène, avec un rendement de 42%.
Les ingénieurs n’ont constaté aucune dégradation liée au milieu marin ni de vieillissement prématuré. Une petite perte de rendement a été constatée en raison de l’usure normale des colonnes asséchantes (-3%) mais elles seront remplacées cet hiver ce qui va permettre de récupérer ces points de rendement pour l’an prochain.
Ce type d’électrolyseur PEM a une durée de vie de plusieurs milliers d’heures, mais celui d’Energy Observer travaille dans un milieu hostile, humide et salin, et son cycle de vie est observé avec attention.