Les micro-turbines allemandes fonctionnent désormais à l’hydrogène et au gaz naturel.
L’Allemagne continue d’innover dans les énergies vertes et à grande vitesse ! Sa dernière trouvaille va permettre d’adapter des micro-turbines pour leur permettre de fonctionner à la fois avec de l’hydrogène et du gaz naturel, réduisant considérablement les coûts et préparant le terrain pour une transition énergétique verte en Europe.
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Une percée allemande pour l’utilisation de turbines à l’hydrogène
Le Centre Aérospatial Allemand (DLR) et Power Service Consulting (PSC) ont développé une technologie de rétrofit permettant aux micro-turbines de brûler à la fois de l’hydrogène et du gaz naturel. Cette avancée est essentielle pour maintenir l’efficacité des petites centrales à gaz tout en anticipant l’adoption future de l’hydrogène vert.
Où en est l’Europe avec l’hydrogène vert ?
L’hydrogène vert s’impose comme un pilier essentiel de la transition énergétique en Europe, visant à décarboner des secteurs clés tels que l’industrie et les transports. Produit par électrolyse de l’eau grâce à des énergies renouvelables (éolien, solaire, hydroélectrique), il n’émet aucun gaz à effet de serre. L’Union européenne a fixé des objectifs ambitieux, avec 40 GW d’électrolyseurs prévus d’ici 2030 pour produire 10 millions de tonnes d’hydrogène vert, représentant environ 10 % de la demande actuelle. Des pays comme la France et l’Allemagne investissent massivement, avec respectivement 8,9 et 10 milliards d’euros dédiés à cette filière. En parallèle, des projets comme l’Andalusian Green Hydrogen Valley visent à renforcer l’indépendance énergétique du continent tout en réduisant sa dépendance aux énergies fossiles.
Qu’est-ce que le rétrofit ?
Le rétrofit désigne la pratique de moderniser ou de modifier des équipements ou des installations existantes afin de les rendre plus efficaces ou conformes à de nouvelles normes. Cette technique est souvent utilisée dans l’industrie automobile, où des véhicules à moteur thermique sont transformés pour fonctionner à l’électricité, réduisant ainsi leur empreinte carbone et prolongeant leur durée de vie utile. Le rétrofit peut aussi s’appliquer dans le domaine de l’immobilier, où des bâtiments anciens sont rénovés avec des technologies modernes pour améliorer leur efficacité énergétique. Dans notre cas, elle revient à adapter une centrale électrique au gaz en centrale à hydrogène.
Réduction des coûts et accélération du déploiement
Peter Kutne, responsable du département des turbines à gaz au DLR, souligne les avantages économiques et temporels de cette technologie. Alors que la construction d’une nouvelle centrale de 15 mégawatts coûte environ 30 millions d’euros et prend six ans, le rétrofit d’une installation existante ne prend que 18 mois et coûte dix fois moins cher.
Adaptation aux défis de l’hydrogène
Brûler de l’hydrogène dans une turbine à gaz présente quelques complications, notamment en raison de la température plus élevée de combustion de l’hydrogène par rapport au gaz naturel, qui pourrait endommager les chambres de combustion des turbines. Pour surmonter ce handicap, les ingénieurs ont conçu un brûleur optimisé pour l’hydrogène, capable de stabiliser la flamme et de réduire les émissions de monoxyde d’azote.
Applications diversifiées
Les micro-turbines rétrofitées sont idéales pour des applications variées, telles que la fourniture de secours pour les hôpitaux, le chauffage dans les hôtels et les piscines, ainsi que pour des installations industrielles telles que les brasseries ou les stations d’épuration utilisant le méthane résiduel.
Essais et perspectives futures
Le projet de rétrofit H2 a été testé avec succès dans une installation pilote à Lampoldshausen, utilisant de l’hydrogène pur pendant environ 100 heures. Ces tests ont confirmé la viabilité du système en dehors de l’environnement de laboratoire, offrant une plage de fonctionnement complète, de charge partielle à pleine charge.
Impacts environnementaux et réglementaires
L’introduction de cette technologie pourrait jouer un rôle crucial dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre et dans la transition vers une économie d’hydrogène. Elle pose également des questions réglementaires et nécessite des adaptations dans les normes actuelles pour une intégration plus large.
Cet article explore le développement révolutionnaire de la technologie de rétrofit pour micro-turbines, permettant l’utilisation de l’hydrogène et du gaz naturel. Cette innovation offre une solution prometteuse pour la transition énergétique, en réduisant les coûts et en accélérant le déploiement de sources d’énergie plus propres.
Sources :
- https://learnandconnect.pollutec.com/guide-hydrogene-vert/la-place-hydrogene-vert-europe/
- https://www.dlr.de/en/latest/news/2024/retrofit-for-commercial-micro-gas-turbines-successfully-tested
