L’hydrogène au « secours » de l’autonomie des appareils nomades

Description détaillée de la Solution

Le nombre d’application ayant besoin d’être autonome en énergie se multiplie chaque année. Ces appareils disposent généralement de batteries devant être régulièrement rechargées sur les réseaux électriques traditionnels.

Grâce à l’hydrogène, il est dorénavant possible de stocker le surplus d’énergie produit par les énergies renouvelables (ENR). En utilisant cet hydrogène vert associé aux Piles à Combustible (PAC), il est donc possible de disposer d’une énergie sans émission de CO2, tout en évitant de solliciter les réseaux, et surtout, de donner plus d’autonomie à tous types d’appareils électriques.

La technologie spécifique mise au point par PaxiTech lui confère un mode de fonctionnement très simplifié : une pile à combustible, de l’air, de l’hydrogène, et le système produit de l’électricité instantanément.

Très facilement intégrables, ces piles à combustible peuvent:

• remplacer,
• hybrider la source d’énergie initiale. Les PAC assurent, dans ce cas, la fonction de prolongateur d’autonomie.

L’intégration d’une pile à hydrogène peut donc multiplier par deux, par trois ou plus l’autonomie du système. Qu’il s’agisse d’applications stationnaires, mobiles ou portables, l’utilisateur dispose d’un plus grand confort en réduisant les contraintes liées à la gestion de l’énergie.

Il existe aujourd’hui, plusieurs types de stockages d’hydrogène disponibles en fonction des diverses applications. Si l’utilisation de réservoirs traditionnels en acier (200 bars) peut se justifier dans certains cas (systèmes stationnaires), les systèmes portables ou portatifs seront généralement associés à des hydrures métalliques lorsque l’espace est limitant, ou vers des hydrures chimiques, ou des réservoirs haute pression (300 à 700 bars) en fibre de carbone lorsque le poids du système est la contrainte principale.

L’interchangeabilité des réservoirs d’hydrogène disponibles sur le marché et leur compatibilité avec les systèmes de piles proposés apporte une très grande souplesse à l’utilisateur.

La stratégie de remplissage ou de réapprovisionnement des réservoirs est également adaptée à chaque application. Ainsi, ces derniers peuvent être remplis dans les stations de recharge d’hydrogène de véhicules à pile à combustible (réseau actuellement en cours de développement), à l’aide d’un kit de remplissage. Dans d’autres cas, un dispositif de réassort avec des partenaires gaziers peut mis en place. . Enfin un système d’échange ou de consigne est envisagé pour les réservoirs basés sur des hydrures chimiques ou des hydrures métalliques.

Investir dans les Piles à Combustible intégrables, c’est

• Augmenter l’autonomie de vos applications
• Apporter plus de confort aux utilisateurs
• Améliorer les conditions de travail des salariés
• Participer activement à la transition énergétique

Date de lancement

Des programmes de démonstration ont été engagés depuis 2008 dans le cadre de projets collaboratifs financés (ADEME, ANR, FUI, CEE). Des campagnes de tests expérimentaux ont été menés et des systèmes ont pu être testés en conditions réelles (froid, chaud, milieux secs ou très humides).

Partenaires de la solution

Points de vigilance pour le déploiement de la Solution

Chiffres clés illustrant le déploiement et les résultats de cette Solution

Performances, impacts et résultats

Environnementaux
Ces générateurs nomades n’émettent ni gaz polluants, ni gaz à effet de serre, et peuvent être utilisés en milieu ouvert ou dans des endroits confinés. Ils sont silencieux et fonctionnent à basse température, sans laisser de signature thermique. Enfin l’hydrogène consommé peut être produit localement à partir d’énergie renouvelable.

Sociaux/sociétaux
Cette solution d’alimentation électrique nomade fait partie de la filière hydrogène émergente et devrait générer de nombreux emplois dans les années à venir, tant au niveau de la production de composants pour tout types d’application que de l’assemblage des modules pour solutions nomades.

Economiques
Ce type de solution basée sur un système hydrogène/pile à combustible, changera le modèle économique actuel en tablant sur un prix d’acquisition (CAPEX) plus important avec un cout opérationnel (OPEX) réduit. De plus à terme, pour certaine applications (sites isolés, secours), une autonomie totale peut être envisagée avec production individuelle du vecteur hydrogène, à partir d’un électrolyseur et d’énergie renouvelable

Techniques
Les performances objectives de ces systèmes portables ou portatifs ont été atteintes sur bancs d’essais et dans le cadre de projet démonstration en situations réelles, en toutes conditions estivales ou hivernales (de -20 à +45°C). Ainsi leur intérêt opérationnel a pu être démontré par rapport aux solutions classiques basées sur des batteries, ou des groupes électrogènes thermiques. A présent, il convient de travailler sur l’ergonomie et la durée de vie de ces solutions pour favoriser leur déploiement.

Résultats tangibles dès aujourd'hui
Dés aujourd’hui les intérêts technique et économique de ces solutions ont pu être démontrés sur des sites pilotes. Les performances massiques des piles et des stockages d’hydrogène ont été validées au cours de manifestations sportives pour des systèmes d’éclairage individuel

Résultats tangibles à horizons moyen et long terme
Au cours des prochaines années, il est prévu de déployer ces solutions sur un grand nombre d’applications destinées à des particuliers ou à des professionnels dans le domaine de l’éclairage collectif ou individuel, du secours, ou de l’alimentation électrique spécifique (outillage, chantiers, travaux routiers, etc.)