Sylfen et le CEA valident leur démonstrateur de stockage d’hydrogène réversible

Capable de produire, stocker et réutiliser de l’hydrogène, le Smart Energy Hub de Sylfen et du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) a été testé avec succès. Egalement couplé à un système de batterie lithium-ion, ce démonstrateur est géré de manière automatisée grâce à un logiciel embarqué. Il sera installé cet été chez un partenaire industriel avant la livraison, fin 2019, d’un premier produit à un client en Italie.

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Sylfen et le CEA valident leur démonstrateur de stockage d’hydrogène réversible
Pour ce premier démonstrateur, les éléments actifs du système sont contenus dans des armoires, elles-mêmes intégrées dans un conteneur. A l'avenir, ils pourraient très bien être intégrés directement dans le local technique d'un bâtiment.

Sylfen et le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) ont annoncé le 28 mai avoir conçu, assemblé et testé le premier démonstrateur fonctionnel du Smart Energy Hub. Capable de produire et de stocker de l’hydrogène à partir d'eau lors d'un processus d'électrolyse, le système, réversible, peut aussi le réutiliser grâce à une pile à combustible. Egalement couplé à des batteries lithium-ion, l’ensemble est piloté par un logiciel qui amène automatiquement le système vers ses points de fonctionnement. « Notre objectif était vraiment de passer d’un prototype de laboratoire à une technologie qui puisse être embarquée et préfigurant les futurs produits », indique Nicolas Bardi, président de Sylfen.

Le démonstrateur affiche plusieurs avancées par rapport au premier prototype réalisé en 2015 par le CEA. Branché aux réseaux conventionnels de gaz et d’eau, ainsi qu’au réseau électrique, le système d’électrolyseur réversible fonctionne désormais dans des conditions normales d'utilisation en dehors du laboratoire. Il est également capable de produire, comprimer, stocker et réutiliser son propre hydrogène alors qu’il ne faisait que mesurer la quantité produite avant de la relâcher dans sa version antérieure. Enfin, le pilotage manuel a été abandonné au profit d’une gestion automatisée et l’ensemble est couplé à des batteries lithium-ion de 10kWh dans le cas du démonstrateur.

Batteries et hydrogène : puissance et endurance

« Nous avons choisi une solution de stockage hybride permettant d'utiliser l’hydrogène et les batteries dans le meilleur de ce que ces solutions peuvent apporter », précise M. Bardi. A savoir, la puissance pour les batteries et la densité d’énergie et le stockage sur le temps long pour l’hydrogène. « Un bâtiment requiert une base d’alimentation en énergie à peu près constante tout le temps et a en plus des gros besoins en puissance de temps en temps, poursuit-il. Nous préférons dimensionner la pile à combustible sur une puissance moyenne et laisser aux batteries le soin de gérer les pics de puissance. » Le tout est conçu sous forme de modules qui peuvent être assemblés en fonction des besoins du bâtiment.

Branché aux réseaux électrique et de gaz naturel, le Smart Energy Hub a également la possibilité d’acheter de l’énergie lorsqu’il ne peut en produire et que ses stocks sont vides. Le bâtiment a ainsi le choix entre quatre sources d'énergie : une énergie renouvelable autoconsommée en direct, les surplus stockés et réutilisés, et un complément d'achat de gaz ou d'électricité. « Il a une liberté d'arbitrage entre ces sources d'énergie pour avoir quelque chose de vertueux, à la fois par rapport au réseau et une logique d'efficacité en terme d'utilisation de l'énergie primaire », indique Nicolas Bardi.

La prochaine étape, dont les détails seront livrés dans les semaines qui viennent, consiste en l’installation du démonstrateur chez un partenaire industriel. Cette phase interviendra avant la livraison, fin 2019, d’un système à un premier client en Italie dans le cadre d’un projet européen financé par le programme H2020. Composé de trois modules il aura un niveau de puissance en électrolyse supérieur à 100 kW, soit dix fois plus que le démonstrateur actuel. « Pendant l’année qui vient, nous allons travailler sur la montée en puissance de l'électrolyseur réversible et la conception qui permettra de livrer de façon simple des solutions avec un nombre de modules au choix, conclut M. Bardi. C'est le gros challenge qui démarre aujourd'hui. »

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