Station-service à hydrogène compact
Un brevet suisse pour l’avenir de l’hydrogène
15 août 2024 agvs-upsa.ch – Jusqu’à présent, pour les véhicules à pile à combustible, il fallait attendre qu’une station-service à hydrogène soit construite à proximité. Messer Schweiz de Lenzburg (AG) résout ce problème avec une petite station-service H2 silencieuse, qui peut même être installée dans un quartier résidentiel. Ainsi, même les petits commerçants pourront bientôt construire des stations-service H2. Rainer Klose
Le directeur de Messer Suisse, Hans Michael Kellner, présente le prototype de station-service à hydrogène silencieuse pour l’industrie et les flottes, et peut-être bientôt les garages. Photos : médias de l’UPSA/Messer Schweiz
La première mondiale se déroule en petit comité : une douzaine de personnes se tiennent dans un site industriel caché au sud de Lenzburg (AG) – une poignée de journalistes, quelques entrepreneurs locaux, la conseillère nationale argovienne Maya Bally et Dieter Egli, conseiller d’Etat et chef du département de l’économie publique du canton d’Argovie, ainsi que Daniel Mosimann, le maire de Lenzburg. Messer Schweiz AG, un spécialiste des gaz industriels, a lancé une invitation ici. « Nous sommes très fiers de ce que vous allez voir maintenant », déclare Hans Michael Kellner, le chef de l’entreprise. « Nous avons passé des années à développer, à concevoir et à obtenir des autorisations administratives », puis il fait un signe à un collaborateur. Celui-ci débranche un fin tuyau d’un conteneur en acier inoxydable poli, le raccorde à un chariot élévateur rouge et appuie sur un bouton. Silence religieux. Les personnes présentes n’entendent rien. Ce silence caractérise la journée. En effet, pendant que les spectateurs et spectatrices s’émerveillent, le chariot élévateur se ravitaille en hydrogène (H2) à une pression de 350 bars. La pression de service est générée sans aucune mécanique, sans les compresseurs habituels, les moteurs électriques, les pistons et les pièces mobiles. En effet, jusqu’à présent, les stations-service à hydrogène étaient toujours de grandes installations bruyantes, qui devaient être situées loin des habitations ; en raison des émissions sonores, des vibrations dans le sol et de la protection contre les explosions. Ce n’est plus le cas.
Invités de la politique et des autorités lors de la première mondiale : Daniel Mosimann (maire de Lenzbourg), Dieter Egli (conseiller d’État d’Argovie) et Maya Bally (conseillère nationale) avec Hans Michael Kellner de Messer Schweiz (de gauche à droite).
Faire le plein la nuit en silence
Derrière le petit chariot élévateur rouge se trouve un énorme car postal jaune équipé d’une transmission à pile à combustible. Ce car postal peut également faire le plein d’hydrogène ici, au petit conteneur argenté de Messer Schweiz AG. Le conteneur pourrait tout aussi bien se trouver à n’importe quel terminus. Un chauffeur pourrait faire le plein du bus en 15 minutes au milieu de la nuit. Et personne n’en serait conscient. Cette station-service silencieuse a été construite par des experts de l’entreprise GRZ Technologies SA d’Avenches (VD), fondée par des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et spécialisée dans le stockage d’hydrogène dans des hydrures métalliques. Des atomes d’hydrogène sont ainsi intercalés au milieu d’un bloc métallique – dans les interstices de la structure cristalline entre les atomes de métal. « Il faut s’imaginer que c’est comme une éponge sèche qui absorbe l’eau », explique Roland Grabler, l’un des ingénieurs du CCR. « Le bloc métallique ne change alors pas et retient le H2 jusqu’à ce que nous en ayons à nouveau besoin. »
Le seul gaz d’échappement est la vapeur d’eau : depuis cette année, CarPostal SA utilise à nouveau un bus à pile à combustible dans la région de Brugg AG, après un premier essai sur le terrain, afin d’acquérir de l’expérience en matière de mobilité à l’hydrogène.
Selon la composition du métal utilisé, les réservoirs GRZ peuvent soit absorber et retenir des quantités maximales d’hydrogène, soit être particulièrement bien comprimés. Ils aspirent l’hydrogène à basse pression et le libèrent à 350 bars. La station-service prototype de Lenzbourg est optimisée pour le compactage. Lorsque l’hydrogène est versé dans la station-service, il génère de la chaleur qui est simplement transférée dans l’air ambiant. Pour souffler l’hydrogène, il suffit de chauffer le réservoir. Cela peut se faire de différentes manières, soit par l’électricité produite par une installation photovoltaïque, soit par la chaleur résiduelle d’un processus industriel ou d’une cheminée. « Nous n’avons pas besoin de beaucoup », dit Kellner, directeur de Messer Schweiz, « environ 160 degrés Celsius suffisent ». De la chaleur perdue de cette ampleur est produite par de nombreuses entreprises industrielles – gratuitement. « Ainsi, nous pouvons mettre de l’hydrogène vert dans les bus et les camions et nous n’avons même pas besoin d’électricité pour cela. »
De plus en plus d’entreprises utilisent des chariots élévateurs électriques avec pile à combustible au lieu d’une transmission électrique par batterie. Pour une grande entreprise industrielle équipée de chariots élévateurs comme celui de Linde, la station-service H2 serait alors une solution.
Invention suisse brevetée
On commence maintenant à comprendre ce que signifie cette petite première mondiale dans la zone industrielle au sud de Lenzbourg. Messer Schweiz AG à Lenzbourg a commencé à produire de l’oxygène en 1911 et produit lui-même de l’hydrogène depuis 1955. Depuis 2003, cette entreprise traditionnelle fait partie du groupe mondial Messer SE & Co. KG aA, dont le siège est en Allemagne. En collaboration avec GRZ-Technologies, qui a développé le réservoir et l’a breveté dans le monde entier, le marché mondial des réservoirs silencieux est désormais ouvert au groupe Messer. Mieux encore : avec des panneaux photovoltaïques sur le toit, il serait même possible à l’avenir de produire soi-même l’hydrogène pour la petite station-service. Pour cela, il faut en plus un électrolyseur qui sépare l’eau en hydrogène et en oxygène.
Pour l’instant, l’hydrogène est livré par de tels camions-citernes. À l’avenir, il pourrait également être produit sur place à partir de sa propre électricité solaire et approvisionner directement le véhicule.
« Protection économique de l’environnement »
Une autre version se trouve dans un conteneur maritime courant et peut être installée là où l’hydrogène et la chaleur sont disponibles. « Notre installation n’a pas besoin de fondations particulières, ni de bâtiment insonorisé, et même le service coûteux des compresseurs n’est plus nécessaire », explique Kellner, « ce qui permet à nos clients de construire une station-service à hydrogène à un prix plus avantageux que ce qui était possible jusqu’à présent ». Dans un premier temps, Kellner souhaite surtout attirer des clients industriels et des gros clients grâce aux avantages de prix. « Nous appelons cela la protection économique de l’environnement », dit-il. Plus tard, de petites stations-service à hydrogène seront créées avec la même technologie. Les clients de flottes, comme par exemple CarPostal SA, les grandes entreprises ou même un grand garage, ne doivent donc désormais plus obligatoirement attendre que l’infrastructure des stations-service à hydrogène (actuellement 17 dans toute la Suisse) se développe pour ne produire que de la vapeur d’eau en utilisant l’hydrogène comme seul gaz d’échappement et rouler « vert » l’avenir !
Le directeur de Messer Suisse, Hans Michael Kellner, présente le prototype de station-service à hydrogène silencieuse pour l’industrie et les flottes, et peut-être bientôt les garages. Photos : médias de l’UPSA/Messer Schweiz
La première mondiale se déroule en petit comité : une douzaine de personnes se tiennent dans un site industriel caché au sud de Lenzburg (AG) – une poignée de journalistes, quelques entrepreneurs locaux, la conseillère nationale argovienne Maya Bally et Dieter Egli, conseiller d’Etat et chef du département de l’économie publique du canton d’Argovie, ainsi que Daniel Mosimann, le maire de Lenzburg. Messer Schweiz AG, un spécialiste des gaz industriels, a lancé une invitation ici. « Nous sommes très fiers de ce que vous allez voir maintenant », déclare Hans Michael Kellner, le chef de l’entreprise. « Nous avons passé des années à développer, à concevoir et à obtenir des autorisations administratives », puis il fait un signe à un collaborateur. Celui-ci débranche un fin tuyau d’un conteneur en acier inoxydable poli, le raccorde à un chariot élévateur rouge et appuie sur un bouton. Silence religieux. Les personnes présentes n’entendent rien. Ce silence caractérise la journée. En effet, pendant que les spectateurs et spectatrices s’émerveillent, le chariot élévateur se ravitaille en hydrogène (H2) à une pression de 350 bars. La pression de service est générée sans aucune mécanique, sans les compresseurs habituels, les moteurs électriques, les pistons et les pièces mobiles. En effet, jusqu’à présent, les stations-service à hydrogène étaient toujours de grandes installations bruyantes, qui devaient être situées loin des habitations ; en raison des émissions sonores, des vibrations dans le sol et de la protection contre les explosions. Ce n’est plus le cas.
Invités de la politique et des autorités lors de la première mondiale : Daniel Mosimann (maire de Lenzbourg), Dieter Egli (conseiller d’État d’Argovie) et Maya Bally (conseillère nationale) avec Hans Michael Kellner de Messer Schweiz (de gauche à droite).
Faire le plein la nuit en silence
Derrière le petit chariot élévateur rouge se trouve un énorme car postal jaune équipé d’une transmission à pile à combustible. Ce car postal peut également faire le plein d’hydrogène ici, au petit conteneur argenté de Messer Schweiz AG. Le conteneur pourrait tout aussi bien se trouver à n’importe quel terminus. Un chauffeur pourrait faire le plein du bus en 15 minutes au milieu de la nuit. Et personne n’en serait conscient. Cette station-service silencieuse a été construite par des experts de l’entreprise GRZ Technologies SA d’Avenches (VD), fondée par des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et spécialisée dans le stockage d’hydrogène dans des hydrures métalliques. Des atomes d’hydrogène sont ainsi intercalés au milieu d’un bloc métallique – dans les interstices de la structure cristalline entre les atomes de métal. « Il faut s’imaginer que c’est comme une éponge sèche qui absorbe l’eau », explique Roland Grabler, l’un des ingénieurs du CCR. « Le bloc métallique ne change alors pas et retient le H2 jusqu’à ce que nous en ayons à nouveau besoin. »
Le seul gaz d’échappement est la vapeur d’eau : depuis cette année, CarPostal SA utilise à nouveau un bus à pile à combustible dans la région de Brugg AG, après un premier essai sur le terrain, afin d’acquérir de l’expérience en matière de mobilité à l’hydrogène.
Selon la composition du métal utilisé, les réservoirs GRZ peuvent soit absorber et retenir des quantités maximales d’hydrogène, soit être particulièrement bien comprimés. Ils aspirent l’hydrogène à basse pression et le libèrent à 350 bars. La station-service prototype de Lenzbourg est optimisée pour le compactage. Lorsque l’hydrogène est versé dans la station-service, il génère de la chaleur qui est simplement transférée dans l’air ambiant. Pour souffler l’hydrogène, il suffit de chauffer le réservoir. Cela peut se faire de différentes manières, soit par l’électricité produite par une installation photovoltaïque, soit par la chaleur résiduelle d’un processus industriel ou d’une cheminée. « Nous n’avons pas besoin de beaucoup », dit Kellner, directeur de Messer Schweiz, « environ 160 degrés Celsius suffisent ». De la chaleur perdue de cette ampleur est produite par de nombreuses entreprises industrielles – gratuitement. « Ainsi, nous pouvons mettre de l’hydrogène vert dans les bus et les camions et nous n’avons même pas besoin d’électricité pour cela. »
De plus en plus d’entreprises utilisent des chariots élévateurs électriques avec pile à combustible au lieu d’une transmission électrique par batterie. Pour une grande entreprise industrielle équipée de chariots élévateurs comme celui de Linde, la station-service H2 serait alors une solution.
Invention suisse brevetée
On commence maintenant à comprendre ce que signifie cette petite première mondiale dans la zone industrielle au sud de Lenzbourg. Messer Schweiz AG à Lenzbourg a commencé à produire de l’oxygène en 1911 et produit lui-même de l’hydrogène depuis 1955. Depuis 2003, cette entreprise traditionnelle fait partie du groupe mondial Messer SE & Co. KG aA, dont le siège est en Allemagne. En collaboration avec GRZ-Technologies, qui a développé le réservoir et l’a breveté dans le monde entier, le marché mondial des réservoirs silencieux est désormais ouvert au groupe Messer. Mieux encore : avec des panneaux photovoltaïques sur le toit, il serait même possible à l’avenir de produire soi-même l’hydrogène pour la petite station-service. Pour cela, il faut en plus un électrolyseur qui sépare l’eau en hydrogène et en oxygène.
Pour l’instant, l’hydrogène est livré par de tels camions-citernes. À l’avenir, il pourrait également être produit sur place à partir de sa propre électricité solaire et approvisionner directement le véhicule.
« Protection économique de l’environnement »
Une autre version se trouve dans un conteneur maritime courant et peut être installée là où l’hydrogène et la chaleur sont disponibles. « Notre installation n’a pas besoin de fondations particulières, ni de bâtiment insonorisé, et même le service coûteux des compresseurs n’est plus nécessaire », explique Kellner, « ce qui permet à nos clients de construire une station-service à hydrogène à un prix plus avantageux que ce qui était possible jusqu’à présent ». Dans un premier temps, Kellner souhaite surtout attirer des clients industriels et des gros clients grâce aux avantages de prix. « Nous appelons cela la protection économique de l’environnement », dit-il. Plus tard, de petites stations-service à hydrogène seront créées avec la même technologie. Les clients de flottes, comme par exemple CarPostal SA, les grandes entreprises ou même un grand garage, ne doivent donc désormais plus obligatoirement attendre que l’infrastructure des stations-service à hydrogène (actuellement 17 dans toute la Suisse) se développe pour ne produire que de la vapeur d’eau en utilisant l’hydrogène comme seul gaz d’échappement et rouler « vert » l’avenir !
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