Production d'hydrogène vert

Le rôle du refroidissement dans la production d'hydrogène vert

L'hydrogène vert est l'hydrogène produit à partir de sources d'énergie renouvelables (éolienne, solaire, hydroélectrique) par électrolyse. Le processus d'électrolyse divise les molécules d'eau en hydrogène (H2) et en oxygène (O2) lorsque l'électricité traverse l'eau. Le principal avantage de ce processus est qu'il n'y a pas d'émission de CO2. L'hydrogène vert contribue donc à la réduction des émissions de carbone au niveau mondial, contrairement à l'hydrogène produit à partir de ressources non renouvelables comme le gaz naturel.

Le processus d'électrolyse nécessite une quantité importante d'énergie. Une partie de cette énergie est perdue sous forme de chaleur. La quantité de chaleur dégagée peut varier en fonction de la conception de l'électrolyseur. La capacité d'un électrolyseur est exprimée en MWe (mégawatts d'électricité). Au cours du processus d'électrolyse, les pertes de chaleur représentent environ 25 à 35 % de l'électricité consommée et cette chaleur doit être rejetée afin de maintenir l’empilement dans la plage de température souhaitée.

Par exemple, un électrolyseur de 100 MW(e) dégage environ 30 MW de chaleur et nécessite par conséquent la même quantité de refroidissement. Plus en aval, la compression de l'hydrogène produit implique également un rejet de chaleur. L'électrolyseur et les compresseurs peuvent être refroidis séparément pour les petites installations, tandis que pour les installations à grande échelle, le refroidissement peut être combiné via un système de refroidissement central.

Les solutions de refroidissement de BAC

Nous disposons d'une gamme très étendue de produits de refroidissement. Qu'il s'agisse de tours de refroidissement évaporatives à circuit ouvert ou fermé, de systèmes de refroidissement hybrides, adiabatiques ou secs, quelle que soit l'application ou le défi, nous disposons des connaissances nécessaires pour sélectionner le meilleur produit répondant à vos besoins en matière de refroidissement.
La technologie de refroidissement la plus appropriée est souvent déterminée par l'emplacement du projet ainsi que par la disponibilité et le coût de l'eau et/ou de l'électricité.

tours de refroidissement à circuit ouvert

L'un des moyens d'assurer le refroidissement consiste à utiliser une tour de refroidissement évaporative à circuit ouvert. L'eau chaude de process entre par le haut de la tour de refroidissement, s'écoule sur un média de transfert de chaleur (surface de ruissellement) et entre en contact avec de l'air froid. Dans le cadre de ce processus, l'eau s'évapore, ce qui élimine la chaleur de l'eau. Les tours de refroidissement présentent de nombreux avantages par rapport aux autres technologies de refroidissement :

• Efficacité énergétique très élevée,
• Encombrement réduit
• Températures de process les plus basses grâce à une faible approche (2-4°C).

Tours de refroidissement à circuit fermé

Si vous souhaitez isoler le fluide de process de l'air extérieur, vous pouvez utiliser une tour de refroidissement à circuit fermé. Dans ce cas, il n'y a pas de contact entre l'air et le fluide à refroidir. On note la présence de 2 circuits distincts, à savoir le fluide de process chaud circulant à travers les tubes de batterie et un second système d'eau de pulvérisation mouillant les tubes de batterie. L'eau de process qui circule dans la batterie reste propre et exempte de toute contamination. Les avantages sont les suivants :

• Le volume d'eau de pulvérisation à traiter est plus faible, d’où une maintenance moindre.
• Absence de contamination du fluide de process

Les tubes de batterie rendent toutefois ce type d'appareil plus coûteux qu'une tour de refroidissement à circuit ouvert.

TrilliumSeries

S'il n'y a pas assez d'eau disponible sur le site, un refroidissement adiabatique peut être la solution optimale. Un refroidisseur adiabatique est un aéroréfrigérant équipé d'une section de pré-refroidissement adiabatique. Avant d’être aspiré dans la batterie ailetée à haute densité, l’air est pré-refroidi de façon adiabatique au travers d’un média adiabatique, dans lequel l’eau s’évapore dans l’air. L'air qui pénètre dans le média adiabatique est refroidi à une température de bulbe sec abaissée, pratiquement égale à la température de bulbe humide. La batterie sèche ailetée est en contact avec de l'air plus froid, ce qui permet d'obtenir des températures de process plus basses. Ce type de refroidisseur n'utilise de l'eau que durant une courte période de l'année et est utilisé de préférence dans les régions où l'humidité relative est faible. Les avantages sont les suivants :

• +/- 90 à 95 % d'économies d'eau par rapport à un refroidisseur évaporatif.
• pas de traitement de l'eau