Il n'y a pas que les producteurs d'énergie ou les grands équipementiers qui comptent profiter de la révolution de l'hydrogène. Des acteurs français misent sur l'innovation pour exporter leurs solutions dans le monde entier. Voici six solutions originales portées par des start-up, PME et grands groupes tricolores.
Vallourec : l'hydrogène à plein tube
Vallourec Le retour en grâce de Vallourec passera par l’hydrogène. Le spécialiste des tubes veut capitaliser sur ses savoir-faire historiques pour proposer une solution de stockage vertical d’hydrogène gazeux. «Une première mondiale, selon son PDG, Philippe Guillemot. Nous apportons une brique qui manquait, le stockage de 1 à 100 tonnes d’hydrogène gazeux comprimé à 280 bars, en toute sécurité dans des tubes enterrés de 20 à 100 mètres de profondeur», détaille le dirigeant.
Ce système modulaire permet d’ajouter plus ou moins de tubes en acier en fonction de la taille des projets : chaque tube peut contenir entre 25 et 30 kg d’hydrogène gazeux. La solution est destinée aux producteurs d’hydrogène vert ou aux utilisateurs finaux, notamment dans l’industrie et les transports lourds.
Vallourec a inauguré en décembre 2023 un démonstrateur sur son site de R&D d’Aulnoye-Aymeries (Nord). Il espère commercialiser son système de stockage vertical en tubes, sous la marque Delphy, dans les prochains mois.
Sakowin : L’hydrogène bleu sans CO2
La plasmalyse du méthane, vous connaissez ? Il s’agit d’un procédé de production de l’hydrogène différent de l’électrolyse, la séparation des molécules d’hydrogène et d’oxygène contenues dans l’eau grâce à l’électricité. La plasmalyse consiste en la décomposition de molécules de méthane en hydrogène et en carbone solide grâce à une technologie plasma. Sakowin en a fait sa spécialité.
La start-up développe cette technologie depuis 2017 et est en passe de lui donner corps, dans une plateforme industrielle à Aix-en-Provence (Bouches-du-Rhône). Elle se positionne comme fournisseur d’un équipement qui sera intégré à des installations de production d’hydrogène à la demande, situées à l’arrivée des conduites de gaz naturel ou de biométhane sur des sites industriels – raffineries, production d’ammoniac, verrerie... – ou des aéroports.
Sakowin prévoit de livrer ses premiers démonstrateurs industriels dès la fin de l’année et de les mettre sur le marché fin 2025. Ses modules de 100 kW seraient capables de produire entre 200 kg et jusqu’à plusieurs centaines de tonnes d’hydrogène décarboné par jour. Mais aussi du «carbone pur» qui pourrait être valorisé dans le BTP ou l’agriculture.
Total et GTT : À l’assaut des mers du globe
© GTT Après les méthaniers, place aux hydrogéniers ! L’énergéticien TotalEnergies et le spécialiste du stockage de gaz liquéfié Gaztransport & Technigaz (GTT) ont annoncé en avril 2023 s’associer pour développer un navire de transport d’hydrogène vert liquide, avec le cabinet d’architecture navale LMG Marin et le groupe de certification Bureau Veritas. D’une capacité de 150 000 m3 et équipé du système de confinement à membrane, il devra être suffisamment fiable et robuste pour voguer sur les futures routes de l’hydrogène mondiales.
La répartition des rôles est connue : TotalEnergies se chargera de définir les spécifications du transporteur, GTT s’occupera du design du système de confinement à membrane, LMG Marin définira le concept global du navire, et Bureau Veritas évaluera les risques et examinera la conception pour s’assurer qu’elle soit conforme aux exigences réglementaires.
Le transport naval de l’hydrogène n’est pas sans défis, auxquels s’attaquent notamment des consortiums japonais et sud-coréens. Le premier tanker à hydrogène au monde, Suiso Frontier, est entré en service fin 2021. Conçu par le japonais Kawasaki Heavy Industries, il a été victime d’un incident en janvier 2022, lors de son premier voyage entre le Japon et l’Australie. Une vanne défaillante de l’unité de combustion de gaz a engendré une fuite qui a provoqué une flamme. Très rapidement maîtrisé, l’incident rappelle toutefois la nécessité de renforcer les contrôles et la sécurité sur de tels navires.
À l’état liquide (lorsqu’il est refroidi à -253°C), la densité énergétique de l’hydrogène est plus importante qu’à l’état gazeux, ce qui permet d’en stocker une plus grande quantité dans un espace restreint. Mais le maintenir à une telle température exige une grande quantité d’énergie et une isolation parfaite du réservoir.
Athena : de l'or dans les eaux usées
Industriels de l’agroalimentaire, les eaux usées de vos usines valent de l’or ! C’est la start-up Athéna qui le dit. Elle y puise de précieuses matières organiques et des minéraux qui, en contact avec des bactéries, produisent de l’hydrogène. Fondée en 2017 et incubée par l’IMT Atlantique à Nantes (Loire-Atlantique), la start-up veut développer un premier démonstrateur d'un mètre cube à installer sur un site industriel, pour passer des paillasses de labos aux tuyaux des laiteries.
Clhynn : Une pile sans platine
Clhynn Une pile à combustible qui utilise un catalyseur en nickel, à la place du platine : c’est le projet de Clhynn, une start-up créée en mars 2022 à Besançon (Doubs). Elle s’appuie sur les travaux menés depuis quinze ans par Bernard Gauthier-Manuel, au sein du laboratoire Femto-ST du CNRS.
«Nous voulons finaliser notre produit d’ici à la fin de l’année, avec une gamme de puissance comprise entre 1 et 10 kW. La pile est conçue pour l’intralogistique, c’est-à-dire des monte-charges et de petits utilitaires pour les usines», explique Jean-Patrick Corso, le directeur général et cofondateur de Clhynn. Elle utilise une membrane anionique (AEM) qui ne requiert pas de métaux critiques, comme les catalyseurs en platine, contrairement à la technologie à membrane échangeuse de protons (PEM), leader sur le marché.
Autre avantage : elle peut produire son propre hydrogène. La pile rejette de l’eau ; puis une source associée, une substance active solide, forme, au contact de l’eau, de l’hydrogène... utilisé à son tour par la pile.
Bulane : allumer le feu
D. R. Chaque année, 240 TWh de gaz fossiles sont brûlés par l’industrie. La PME héraultaise Bulane se propose d’en remplacer une partie par... de l’eau et de l’électricité. L’entreprise produit des chalumeaux à hydrogène alimentés par un électrolyseur mobile, qui génèrent une flamme à 2800°C, sans rayonnement UV ni émission de CO2 et sans bouteille de gaz. «Notre technologie est utilisée pour le soudage dans le génie climatique et frigorifique», se félicite Nicolas Jerez, le directeur général.
Bulane veut étendre son champ d’action pour hybrider des brûleurs existants jusqu’à 1 MW, réduisant ainsi la part de gaz fossiles utilisés dans les process industriels. «Nous avons travaillé avec différents industriels et laboratoires de recherche, dont l’Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IFMT), pour valider le couplage entre les brûleurs et la technologie Bulane, explique Nicolas Jerez. Nous avons ainsi pu vérifier qu’il est possible d’hybrider jusqu’à 50% en respectant la sécurité des matériaux.»
Les champs d’applications industrielles sont nombreux : agroalimentaire, distillerie, papeterie, céramique, automobile, bâtiment... «En consommant 1 kWh électrique, nous pouvons restituer jusqu’à 95 % de ce kilowattheure en énergie thermique décarbonée. C’est un rendement remarquable», affirme Nicolas Jerez. Parmi ses clients industriels, Bulane compte les distilleries Hennessy, les acteurs du génie climatique De Dietrich et Atlantic, ou encore Nidec et Thales.
