Production d'hydrogène
Blue Capsule peut produire de la vapeur pour alimenter des électrolyseurs à oxyde solide (SOEC) fonctionnant à haute température et contribuer ainsi de façon significative à la réduction du coût de production de l’hydrogène vert. Combiner la chaleur de modules Blue Capsule avec de l’électricité renouvelable permettrait de baisser encore les coûts de production d'H2.
La production mondiale d’hydrogène a atteint 97 Mt en 2023, dont moins de 1 % était de l’hydrogène bas carbone. La demande ? Elle a plus que triplé depuis 1975 et ne cesse d’augmenter. Les deux principaux consommateurs sont le raffinage (43 Mt en 2023) et l’industrie, principalement la production d’ammoniac (32 Mt en 2023), quoique pour l’hydrogène bas carbone, les e-carburants pourraient constituer un marché futur important.
Pourquoi Blue Capsule ? Parlons de SOEC :
La production d’hydrogène par électrolyse repose sur la décomposition de l’eau par un courant électrique selon la réaction 2H₂O → 2H₂ + O₂. Trois technologies principales dominent le marché industriel : l’électrolyse alcaline, l’électrolyse à membrane échangeuse de protons (PEM) et l’électrolyse à oxyde solide haute température (SOEC). Chaque technologie présente des caractéristiques spécifiques en termes de température de fonctionnement, d’efficacité et de coûts d’investissement.
L’électrolyse SOEC est particulièrement compatible avec la solution Blue Capsule*. Notre réacteur peut fournir simultanément la vapeur haute température nécessaire au processus SOEC et l’électricité pour l’électrolyse. Cette configuration intégrée optimise l’efficacité énergétique globale et réduit les pertes thermiques associées aux conversions multiples.
Pour une installation SOEC de 550 MW, comme envisagé dans le procédé MIDREX H2 pour la sidérurgie, une unité Blue Capsule peut fournir toute la vapeur nécessaire en utilisant sa pleine puissance thermique. Cette configuration permet de produire environ 110 000 tonnes d’hydrogène par an, suffisant pour alimenter une unité de réduction directe du fer de grande capacité.
Et le vaporeformage ? Est-ce compatible avec Blue Capsule ?
Le vaporeformage du méthane (« steam methane reforming » ; SMR) demeure la technologie dominante pour la production industrielle d’hydrogène, représentant environ 62 % de la production mondiale en 2023. Ce procédé endothermique nécessite des températures élevées (850–950 °C) et consomme environ 28–35 GJ par tonne d’hydrogène produit. La réaction principale s’écrit CH₄ + H₂O → CO + 3H₂, suivie de la réaction de conversion CO + H₂O → CO₂ + H₂.
L’intégration du Blue Capsule dans le vaporeformage se concentre sur le préchauffage des réactifs et la fourniture de vapeur haute température. Une unité Blue Capsule peut préchauffer suffisamment de matières premières pour une unité de vaporeformage produisant 190 000 tonnes d’hydrogène par an. Cette intégration permet une économie de gaz de combustion de 60 % tout en maintenant la flexibilité opérationnelle de l’installation.
Potentiel de déploiement en Europe
Le marché européen de l’hydrogène présente un potentiel significatif pour le déploiement du Blue Capsule. Avec environ 5 Mt d’hydrogène captif et marchand produits annuellement en Europe, principalement par vaporeformage, le potentiel de préchauffage représente environ 26 unités Blue Capsule. Cette estimation se base sur la capacité moyenne des installations existantes et leurs besoins thermiques spécifiques.
Six groupes industriels majeurs dominent le marché européen du SMR : Air Liquide (France), Air Products (États-Unis), Ally Hi Tech (Chine), Caloric (Allemagne), HyGear (Pays-Bas) et Linde (États-Unis/Allemagne). Ces acteurs proposent des solutions intégrées allant de la construction d’unités captives à la livraison d’hydrogène marchand, créant des opportunités d’intégration du Blue Capsule à différents niveaux de la chaîne de valeur.
* Si l’électricité est fournie par le réseau, une unité Blue Capsule peut alimenter en vapeur haute température à plus de 500MWe d’unités SOEC, permettant d’abaisser la consommation d’électricité à 3.25kWh/m3 d’hydrogène, soit une économie de 35% par rapport aux SOEC sans import de vapeur. Si l’électricité n’est pas disponible sur le réseau ou trop chère, Blue Capsule peut fournir la vapeur et l’électricité pour 50MWe de SOEC, résultant en un LCOH entre 6 et 8€2035/kg d’hydrogène selon le taux d’actualisation.
