No label defined (Q3680378)
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Project Q3680378 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | No label defined |
Project Q3680378 in France |
Statements
149,850.00 Euro
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149,850.0 Euro
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100.0 percent
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1 October 2020
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30 September 2022
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CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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49°12'0.97"N, 0°20'57.37"W
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14052
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L’hydrogène un vecteur énergétique prometteurLe dihydrogène (appelé usuellement hydrogène) présente l'avantage d'être uncombustible décarboné, qui lors de son oxydation, génère uniquement de la vapeur d'eau.On estime que si l’utilisation d’hydrogène était déployée à large échelle elle pourraitcontribuer à une réduction de 20% des émissions de CO2.La valorisation de l'hydrogène comme vecteur énergétique se décompose en trois étapessuccessives que sont sa production, son stockage et son utilisation. L'hydrogène n'étantquasiment pas présent à l'état naturel sur terre sous forme moléculaire stable, un trèsgrand nombre de procédés existent pour sa production. Il peut être produit à partir deprocédés bio-sourcés (gazéification de biomasse par exemple) ou par gazéification decombustibles fossiles. L'hydrogène est aussi présent dans des gaz résiduels de procédésindustriels, comme le gaz de cokerie et le gaz de haut fourneau, qui pour certains sontencore peu valorisés. L'hydrogène est également considéré comme un vecteurénergétique permettant de compenser les écarts entre la production et la demanded'électricité, en le fabriquant par électrolyse de l'eau dans les périodes de surproductionélectrique. Cette solution 'power-to-gas' s'avère particulièrement pertinente pour lessystèmes d'énergies renouvelables très intermittents comme le solaire (alternancejour/nuit) ou l'éolien (conditions météorologiques). D'autres moyens de production d'hydrogène sans passer par la production d’électricité existent comme par exemple ladécomposition photocatalytique de l’eau sous lumière visible (solaire). Ces systèmesinnovants doivent toujours être optimisés en termes de rendements et d'utilisation dematériaux appropriés (peu coûteux, non toxiques, recyclables etc.).Le stockage de l’hydrogène : un enjeu majeurUn enjeu majeur pour le déploiement efficace et rentable de l'hydrogène est sonstockage et sa distribution sécurisés. Le risque lié à son inflammabilité est peu différentdes autres combustibles gazeux. Sa prise en compte bénéficie notamment de l'expérienceacquise lors de la distribution du gaz manufacturé ('gaz de ville') dans le réseau avant lepassage au gaz naturel dans les années 1960. La principale difficulté liée au transport del'hydrogène provient de sa faible densité qui impose de développer des moyens destockage adéquats. Pour la méthode de stockage physique, l'hydrogène est stocké soussa forme moléculaire diatomique, soit dans un récipient fermé à haute pression et à bassetempérature, par exemple en utilisant des réservoirs à haute pression ou une cryocompression,soit en le faisant adsorber sur des matériaux à surface élevée (matériauxporeux). Cependant, les niveaux d'énergie d'hydrogénation/déshydrogénation de cesmatériaux présentent un important déficit énergétique et sont donc généralement peuefficaces.Ce problème de stockage de l'hydrogène peut être résolu en utilisant des composéschimiques plus stables et à haute teneur en hydrogène. La plupart de ces composés sontliquides à la température ambiante. De petits composés organiques tels que l'alcool (telque le méthanol) ou l'acide formique (HCOOH) peuvent être utilisés pour le stockage del'hydrogène grâce à une libération aisée de l'hydrogène.cf suite dossier candidature (French)
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Hydrogen is a promising energy carrierDihydrogen (usually referred to as hydrogen) has the advantage of being a decarbonised fuel, which in its oxidation generates only water vapour.It is estimated that if hydrogen were deployed on a large scale, it could contribute to a 20 % reduction in CO2 emissions. Since hydrogen is hardly present in the natural state on earth in a stable molecular form, a very large number of processes exist for its production. It can be produced from bio-based processes (e.g. biomass gasification) or by gasification of fossil fuels. Hydrogen is also present in residual gases from industrial processes, such as coking plant gas and blast furnace gas, some of which are still little recovered. Hydrogen is also considered an energy carrier to compensate for the differences between electricity generation and demand, by producing it by electrolysis of water during periods of overproduction. This power-to-gas solution is particularly relevant for very intermittent renewable energy systems such as solar (day/night alternance) or wind (weather conditions). Other means of hydrogen production without electricity generation exist, such as photocatalytic decomposition of water under visible (solar) light. These innovative systems must always be optimised in terms of efficiency and the use of appropriate materials (inexpensive, non-toxic, recyclable, etc.).Hygen storage: a major challengeA major challenge for the efficient and cost-effective deployment of hydrogen is its secure storage and distribution. The risk of flammability is little different than other gaseous fuels. Its consideration benefits in particular from the experience gained in the distribution of manufactured gas (‘city gas’) in the network prior to the transition to natural gas in the 1960s. The main difficulty in transporting hydrogen stems from its low density, which requires the development of adequate storage facilities. For the physical storage method, hydrogen is stored in its molecular diatomic form, either in a high-pressure, low-temperature closed container, e.g. by using high pressure tanks or cryocompression, or by adsorbing it on high-surface materials (porous materials). However, the energy levels of hydrogenation/dehydrogenation of these materials have a significant energy deficit and are therefore generally ineffective.This hydrogen storage problem can be solved by using more stable chemical compounds with high hydrogen content. Most of these compounds areliquid at room temperature. Small organic compounds such as alcohol (such as methanol) or formic acid (HCOOH) can be used for hydrogen storage through easy release of hydrogen. (English)
18 November 2021
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Identifiers
20E03971
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