Face à l'impératif de décarbonatation et de la neutralité carbone, il est envisagé de reconvertir les gazoducs en hydrogénoducs (pipeline pour hydrogène), quelles adaptations sont nécessaires sur ces réseaux ?
Si le passage à l'énergie sans carbone est un objectif ultime pour beaucoup afin d'avoir un impact positif sur notre environnement, nous sommes confrontés à des défis qui prendront du temps à être relevés. Aujourd'hui, il semble plus réaliste de commencer par l'incorporation de l'hydrogène dans les sources d'énergie traditionnelles à base d'hydrocarbures, comme le gaz naturel, et, au fil du temps, de construire un réseau d'hydrogène pur. L'un des principaux obstacles à l'adoption de l'hydrogène sous sa forme pure concerne la logistique et le transport. L'infrastructure actuelle des gazoducs est construite avec des métaux qui n'ont pas été choisis pour les applications de l'hydrogène pur. L'hydrogène étant une très petite molécule, il peut être "absorbé" par le métal des tuyaux traditionnels utilisés pour le transport du gaz naturel.
Lorsque le matériau de ces tuyaux en acier à haute teneur en carbone est exposé à l'hydrogène, il peut se fissurer ou se fragiliser. Étant donné que l'utilisation d'hydrogène pur exigerait la mise en place de nouvelles infrastructures, telles que des conduites spécifiques et des compresseurs adaptés, les opérateurs ont opté pour une approche plus sécuritaire en mélangeant l'hydrogène à des concentrations d'environ 20 % dans leurs flux de gaz naturel.
Cette transition progressive, bien qu'elle ne remplace pas entièrement l'utilisation du gaz naturel, contribue significativement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre issues de ces combustibles.
Outre les considérations métallurgiques, il est essentiel de prendre en compte la nature intrinsèquement plus volatile de l'hydrogène en raison de sa plus petite taille moléculaire et de ses propriétés chimiques, le rendant plus explosif et plus inflammable que le gaz naturel.
Ces facteurs soulignent l'importance cruciale de la détection des fuites et de la surveillance des émissions fugitives. Jusqu'à ce que l'hydrogène vert puisse être produit à des prix compétitifs par rapport au gaz naturel, je pense que nous continuerons à utiliser un scénario de mélange où les deux sont disponibles.
Quelles solutions peut apporter Honeywell aux nouvelles infrastructures hydrogène et à la reconversion des réseaux gaziers existants ?
Honeywell offre une gamme complète de solutions couvrant l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, de sa production à son utilisation en tant que carburant. L'hydrogène vert, produit principalement par électrolyse de l'eau à l'aide d'énergies renouvelables telles que le solaire ou l'éolien, constitue une part importante de notre portefeuille. Pendant le processus d'électrolyse, des gaz riches en hydrogène, contenant de l'humidité ainsi que des traces d'oxygène et d'azote, sont produits. Pour garantir une pureté élevée de l'hydrogène, Honeywell UOP propose des technologies de purification reposant sur des décennies d'expertise, notamment notre technologie Polybed™ Pressure Swing Absorption (PSA) développée en 1966.
En parallèle, au niveau des électrolyseurs, nous avons développé une nouvelle membrane revêtue d'un catalyseur (CCM) plus efficace, optimisant la production d'hydrogène tout en réduisant les coûts. En tant que leaders mondiaux en automatisation industrielle, nous concevons également l'équipement et la technologie nécessaires au fonctionnement sûr et efficace des installations de production. Nos solutions permettent d'adapter la production d'hydrogène en fonction des fluctuations du coût de l'énergie renouvelable, intégrant des avancées telles que l'intelligence artificielle pour anticiper les coûts de l'électricité et optimiser les processus.
En outre, Honeywell offre des solutions d'injection dans les réseaux et de mélange d'hydrogène dans le gaz naturel, fournissant à nos clients une gamme exhaustive de fonctionnalités, notamment l'analyse de la qualité du gaz, la mesure précise du débit fiscal, le contrôle rigoureux du mélange, l'odorisation, la gestion de la pression, et la télémétrie des données. Nos solutions, compactes et hautement standardisées, garantissent des délais d'exécution rapides, tout en offrant un contrôle de mélange réactif, assurant la protection des processus et des équipements contre des niveaux d'hydrogène hors spécifications.
Nous proposons également des unités de séparation de l'hydrogène et du gaz naturel mélangés, permettant de les obtenir sous des formes pures ou semi-pures pour les clients ayant des besoins spécifiques ou ne pouvant pas immédiatement s'adapter aux gaz mélangés. Notre solution à deux étages, intégrant notre système de membrane Polysep™ pour séparer les deux produits, combiné à notre unité de PSA pour purifier l'hydrogène à des niveaux élevés, répond efficacement à ces exigences.
Une fois que l'hydrogène est intégré au réseau de gaz, Honeywell accompagne ses clients en leur fournissant des brûleurs et des systèmes de combustion adaptés, garantissant une efficacité optimale avec le mélange d'hydrogène dans leur flux de carburant. Notre gamme de brûleurs comprend des modèles prêts pour l'hydrogène ainsi que des versions compatibles, conçues pour répondre à une variété de marchés et d'applications. En plus des brûleurs, nous fournissons également à nos clients tous les équipements nécessaires à la combustion de l'hydrogène, y compris les systèmes d'alimentation en combustible, la gestion des brûleurs et des tuyauteries, ainsi que des solutions logicielles dédiées. En outre, nous offrons une gamme complète de services, de la mise en service aux essais d'application, garantissant ainsi une mise en œuvre fluide et efficace de nos solutions.
Par ailleurs, en tant qu'alternative au mélange d'hydrogène dans les pipelines de gaz naturel, Honeywell propose une technologie pour le transport de l'hydrogène dans des environnements maritimes grâce aux transporteurs d'hydrogène organique liquide (LOHC). Cette solution surmonte les défis associés au transport de l'hydrogène en offrant une méthode efficace et sécurisée d'expédition et de stockage, tout en tirant parti de l'infrastructure existante. En facilitant un transport longue distance plus rentable, cette approche favorise l'harmonisation de l'offre et de la demande internationales en hydrogène, jouant ainsi un rôle essentiel dans la transition vers des économies neutres en carbone.
En outre, la conversion de l'hydrogène en ammoniac émerge comme une méthode populaire de transport ou d'utilisation de l'hydrogène, et Honeywell propose une gamme complète de licences unitaires, d'automatisation, de sécurité et de solutions de transformation numérique pour soutenir cette évolution.
De nombreux projets pour le transport de l'hydrogène gazeux sont à l'étude ou déjà en exploitation dans plusieurs pays européens, Honeywell intervient-elle sur ces projets ?
Oui, Honeywell joue un rôle actif dans l'étude du transport et de l'exploitation de l'hydrogène, notamment en appliquant rigoureusement toutes les normes et réglementations en vigueur en Europe. Nous nous engageons à garantir la sécurité, la conformité et l'adéquation de chacun de nos produits destinés aux applications liées à l'hydrogène, en veillant à ce qu'ils respectent les réglementations et les approbations requises pour leur utilisation dans les pays de l'UE. La finalisation des réglementations européennes sur le transfert d'hydrogène par pipeline a nécessité plusieurs années de travail étroit avec les régulateurs, permettant ainsi à nos solutions de mesure et d'analyse d'être prêtes à être commercialisées en accord avec les règles finales.
De plus, nous exploitons nos technologies de surveillance des émissions fugitives conçues à l'origine pour le gaz naturel afin d'améliorer la capacité de détection des fuites dans les mélanges contenant de l'hydrogène. Honeywell propose plusieurs technologies de détection des gaz adaptées aux applications où le gaz naturel est mélangé à de l'hydrogène. Notre attention se porte sur le développement de technologies facilement déployables, telles que des solutions sans fil permettant une mise en œuvre rapide dans des sites éloignés tels que les stations de compression, ainsi que des unités de détection à longue portée balayant un rayon de 1,5 km. Priorisant la sécurité et la réduction des émissions, nous collaborons étroitement avec nos clients et les agences réglementaires pour améliorer la détection des fuites et, par conséquent, renforcer la sécurité du transport de l'hydrogène gazeux à travers l'infrastructure du gaz naturel.
Biographie pour Chris Jones
Chris est le responsable mondial de l'activité d'automatisation LNG & Midstream de Honeywell. Il travaille chez Honeywell depuis 28 ans. Il a d'abord exercé la fonction d'opérateur dans des usines chimiques et celle d'ingénieur, acquérant de l'expérience dans diverses fonctions, notamment celles d'ingénieur des procédés, de surintendant de la production et de directeur des opérations. Plus récemment, Chris a mis son expertise au service du marketing, du développement commercial, de l'estimation et de la direction des ventes. Dans ses fonctions actuelles, Chris et son équipe travaillent en partenariat avec les clients pour stimuler la croissance sur le marché du GNL et du Midstream et améliorer la performance globale des opérations des clients grâce à des solutions autonomes. Il est titulaire d'un MBA et d'une licence en génie chimique.
Propos recueillis par Jean-Guy Debord
