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Hydrogen Storage
Solutions de stockage souterrain
Le stockage de l'hydrogène pourrait bientôt remplacer les combustibles fossiles et ouvrir la voie à une Suisse climatiquement neutre. D'ici là, il s'agit d'explorer les possibilités techniques et économiques du stockage de l'hydrogène. Implenia se réjouit de participer à diverses initiatives et de contribuer ainsi à la promotion des énergies renouvelables.
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Qu'est-ce que le stockage de l'hydrogène ?
L'hydrogène est l'élément chimique le plus léger et le plus abondant de l'univers. Ses propriétés uniques en font un excellent carburant pour l'alimentation électrique : Un kilo d'hydrogène fournit presque autant d'énergie que trois kilos d'essence. De plus, sa production et son utilisation sont moins polluantes et plus durables que celles des combustibles fossiles traditionnels. Pour que l'hydrogène puisse fonctionner comme fournisseur d'énergie, il est nécessaire de disposer de systèmes de stockage de l'hydrogène (Hydrogen Storage) sûrs et efficaces.
Hydrogen Storage - le stockage d'énergie du futur ?
Porteur d'espoir pour la transition énergétique et la décarbonisation de l'économie, l'hydrogène est depuis longtemps au cœur de la politique climatique européenne. Mais la science doit encore surmonter un obstacle important avant qu'il puisse être effectivement utilisé comme source d'énergie : un stockage efficace de l'hydrogène est indispensable pour le transport, le stockage et l'utilisation, mais il pose des problèmes en raison de la volatilité du gaz.
C'est pourquoi divers groupes de recherche testent actuellement différentes méthodes de stockage de l'hydrogène, qui font appel à des astuces physiques et chimiques.
Cet article traite des aspects suivants
Construire sans émissions grâce à l'hydrogène
En tant que précurseur en matière de développement durable, Implenia Norvège se réjouit de développer, en collaboration avec l'entreprise norvégienne de technologies propres TECO 2030, des solutions d'énergie à hydrogène pour des chantiers sans émissions. Avec le soutien d'Implenia, TECO 2030 construit un générateur à pile à combustible qui sera testé sur les chantiers d'Implenia et qui remplacera ultérieurement les générateurs diesel.
De cette manière, les engins de chantier pourraient bientôt ne plus dépendre des combustibles fossiles et être alimentés par de l'électricité produite à partir d'hydrogène. Les seuls déchets produits sont de la vapeur d'eau et de l'air chaud. Cela représente un pas décisif vers une construction climatiquement neutre - un objectif vers lequel Implenia tend depuis des années déjà.
Le projet fait partie du plan du gouvernement norvégien visant à renoncer à l'utilisation de combustibles fossiles dans le secteur de la construction et des transports à partir de 2025. Il est soutenu par l'entreprise publique norvégienne Enova avec une généreuse contribution de 15,6 millions NOK.
Le stockage de l'hydrogène dans la recherche - Le Workstream Hydrogen Storage du Subspace Energy Hub
Derrière le Subspace Energy Hub se cache une initiative pour des projets énergétiques innovants, entre autres avec un accent sur les technologies de stockage, en particulier l'hydrogène. Le Workstream Hydrogen Storage étudie la possibilité de stocker de l'hydrogène dans des tunnels de roche dure. Si l'on y parvient, on pourrait bientôt disposer d'une solution peu encombrante, sûre et peu coûteuse pour stocker l'énergie sous terre.
La clé de la transition énergétique ?
Chez Implenia, nous savons que descendre dans les profondeurs peut parfois être la solution pour aller de l'avant. Dans le cadre du Workstream Hydrogen Storage, le Subspace Energy Hub souhaite démontrer qu'un élément décisif de la transition énergétique se trouve sous terre. Si ses tests sont concluants, de grandes quantités d'hydrogène pourraient être stockées dans des tunnels rocheux, garantissant ainsi un approvisionnement énergétique stable.
Dans ce contexte, le Subspace Energy Hub étudie non seulement la possibilité technique, mais aussi la rentabilité de l'utilisation de l'hydrogène vert en tant que ressource énergétique renouvelable, qui devrait permettre de réduire les émissions de dioxyde de carbone.
Défis techniques du stockage d'hydrogène dans les tunnels rocheux
Non seulement les propriétés de l'hydrogène lui-même, mais aussi les conditions particulières qui règnent sous terre imposent des exigences élevées à la construction d'un réservoir d'hydrogène : pour maintenir le gaz volatil en place, il faut une construction de manteau particulièrement étanche.
Entre le manteau et la roche environnante, il faut installer un remplissage par adhérence qui assure une répartition uniforme des contraintes et évite ainsi que le manteau ne soit endommagé. Une gestion prévoyante de l'eau est également nécessaire pour éviter les points de pression et les fuites locales. Enfin, des surveillances régulières (structural healt monitoring) doivent être effectuées afin de vérifier si les évolutions réelles correspondent aux calculs initiaux ou si d'éventuels ajustements doivent être effectués.
La Confédération prévoit une Suisse climatiquement neutre d'ici 2050
La Confédération reconnaît également le potentiel du stockage de chaleur sous terre. Le Conseil fédéral prévoit désormais, en collaboration avec les offices fédéraux compétents, d'utiliser de manière optimale le stockage saisonnier de chaleur dans le sous-sol. Il poursuit ainsi l'objectif de rendre la Suisse climatiquement neutre d'ici 2050 et de réduire lesémissions de CO2 en exploitant toutes les possibilités.
Swiss-STES
SwissSTES (STES signifie "seasonal thermal energy storage", en français "stockage saisonnier d'énergie thermique") fait également de la recherche dans le domaine du stockage de l'hydrogène. Ce projet phare vise à réduire la dépendance de la Suisse aux combustibles fossiles et à lui ouvrir la voie vers une société neutreen CO2. Pour ce faire, différents instituts de recherche et partenaires industriels suisses développent et mettent en œuvre des technologies STES telles que le stockage d'hydrogène. Implenia fait également partie du groupe de recherche SwissSTES.
Bubble in the Lake Storage (BILS)
La question de savoir comment stocker l'hydrogène de manière sûre et efficace n'est pas le seul obstacle sur la voie d'une Suisse climatiquement neutre. En effet, les accumulateurs d'énergie ont besoin d'espace - une ressource qui n'est disponible qu'en quantité limitée dans les zones urbaines du pays.
Alors que le Subspace Energy Hub cherche une solution dans des tunnels souterrains, SwissSTES, avec la participation d'Implenia, propose d'autres voies. L'une des approches de SwissSTES s'appelle "Bubble in the Lake Storage" (BILS). Il s'agit de placer dans des lacs de grands accumulateurs d'énergie qui ne sont pas constitués de matériaux rigides, mais d'une peau flexible - une "bulle dans le lac" justement - qui permet de monter et de démonter les accumulateurs rapidement et à moindre coût.
SwissSTES et Implenia testent actuellement cette approche inédite dans le lac Léman. Si la Bubble in the Lake Storage est techniquement et économiquement réalisable, les énergies renouvelables pourraient à l'avenir être stockées au fond des lacs suisses.
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