Hydrogène liquide : la réponse logistique aux besoins énergétiques massifs
La transition énergétique industrielle a besoin d’un système fiable pour produire, transporter et stocker l’ énergie et les molécules decarbonées de manière efficace, sécurisée et facilement utilisables. L'hydrogène liquide (LH₂) s'impose comme le vecteur énergétique incontournable pour le transport et la décarbonation des secteurs "Hard-to-abate".
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Pour les secteurs industriels tel que la sidérurgie, la chimie, le verre ou le ciment et de la mobilité comme le maritime, le transport lourd ou l'aéronautique, l'équation logistique est complexe : comment transporter les quantités massives d'hydrogène décarboné requis sans entraîner une complexification exponentielle des réseaux et des infrastructures gazières ? La réponse réside dans la cryogénie.
La transition de phase de l'hydrogène de l'état gazeux à l'état liquide est possible seulement en conditions cryogéniques car il est impossible de liquéfier l'hydrogène à température ambiante. La densification importante ainsi obtenue permet de transporter et stocker les grands volumes d'hydrogène.
Air Liquide, pionnier de la cryogénie extrême depuis le programme Ariane, maîtrise cette technologie de bout en bout. De la liquéfaction via nos cycles Claude inversés jusqu'au stockage sous vide, nous garantissons une molécule d’hydrogène disponible, pure et dans le respect des plus strictes normes de sécurité.
Cet article analyse les défis thermodynamiques de la liquéfaction à -253 °C, la gestion critique du "boil-off" et les impératifs de sécurité. Il détaille comment Air Liquide, fort de 60 ans d'expertise spatiale et industrielle, garantit la production via des technologies propriétaires comme le Turbo-Brayton, et l'approvisionnement grâce à une logistique mondiale éprouvée. Air Liquide maîtrise l'intégralité de la chaîne de valeur de l'hydrogène, depuis la production jusqu'au déploiement d'infrastructures de distribution cryogéniques reconnues pour leur fiabilité et leur performance.
Qu'est-ce que l'hydrogène liquide ?
L'hydrogène liquide (LH₂) est l'état physique du dihydrogène refroidi à une température de -252,87 °C (20,28 K) à pression atmosphérique. C'est un défi physique bien plus complexe que produire le GNL (Gaz Naturel Liquéfié) qui se liquéfie autour de -160 °C.
L'hydrogène, à pression et température ambiante, est à l'état gazeux (GH₂) et il a une densité extrêmement faible 0,09 kg/m³ (11 m³ ou 11 000 litres pour 1 kg). Pour réduire le volume de l'hydrogène lors du transport, il est possible de le compresser à de très hautes pressions. La densité est ainsi augmentée et cela permet de transporter plus d'hydrogène dans un même volume. Par exemple, l'hydrogène peut être comprimé jusqu'à 700 bar dans les réservoirs de véhicules. A cette pression, la densité est d'environ 40 kg/m³ à température ambiante. Ainsi 1 kg d'H₂ à 700 bar occupe environ 25 litres à 15 °C.
Cependant le stockage de grandes quantités de H₂ comprimé nécessite une grande empreinte au sol pour les réservoirs en composite qui sont coûteux. La liquéfaction permet de le densifier et donc de réduire davantage le volume: 1 kg de LH₂ à -253 °C à pression atmosphérique occupe 14 litres. En moyenne, une semi-remorque cryogénique peut transporter environ 4 tonnes d'hydrogène utile, contre moins d'une tonne pour un tube-trailer gazeux à 300 bar.
Comment produit-on de l’hydrogène liquide ?
Principes de liquéfaction de l’hydrogène
Atteindre une température de 20 Kelvin à pression atmosphérique (ou -253 °C à 1,013 bar) exige une dépense énergétique significative et une maîtrise rigoureuse des cycles thermodynamiques. Le processus industriel standard repose généralement sur le cycle de Claude, qui combine des étapes de compression isotherme, de refroidissement pré-cryogénique, souvent assisté par de l'azote liquide et de détente isenthalpique dans des turbines.
Une spécificité technique critique, souvent sous-estimée, est la conversion ortho-para. La molécule d'hydrogène existe sous deux formes de spin nucléaire :
- l'ortho-hydrogène (instable, avec les deux spin parallèles)
- le para-hydrogène (stable avec les deux spin opposés).
En phase gazeuse à température ambiante, le GH₂ est composé de "ortho" a 75 %. Or, à l'état liquide, la forme de LH₂ la plus stable d’un point de vue thermodynamique est le “para” car c’est l’état d’énergie minimale de la molécule. La liquéfaction sans catalyseur conserve la proportion naturelle à température ambiante et donc génère un mix de 75 % para-25 % ortho. Cependant à l’état liquide, la forme ortho est instable et l’équilibre thermodynamique est favorable à une composition 100 % de para-hydrogène. La conversion naturelle prend plusieurs jours et génère une réaction exothermique (libération de chaleur) suffisante pour provoquer l’ébullition du LH₂ même dans un réservoir parfaitement isolé. Les liquéfacteurs d’Air Liquide intègrent des catalyseurs spécifiques pour forcer cette conversion avant le stockage, garantissant la stabilité thermique du fluide livré.
Technologies de liquéfaction pour optimiser le rendement énergétique
Les technologies modernes développées par Air Liquide, s'appuyant notamment sur des compresseurs centrifuges optimisés et des échangeurs à plaques brasées en aluminium, visent à réduire la consommation énergétique nécessaire à la liquéfaction. L'utilisation de technologies propriétaires comme le Turbo-Brayton, qui permet de re-liquéfier les gaz d'évaporation directement au sein du process et de minimiser le boil-off, augmentent le rendement et l’efficacité de la liquéfaction. Les projets actuels d’Air Liquide, comme les unités de grande capacité (plus de 30 tonnes/jour) prévues aux États-Unis et en Asie ou les projets européens en Normandie et en Belgique, bénéficient des solutions les plus innovantes. Grâce à cette efficacité énergétique (Energy Efficency) et à son savoir-faire, Air Liquide réduit les coûts de production du LH₂ pour le rendre plus compétitif face aux carburants traditionnels et disponible en grandes quantités pour toutes les applications industrielles.
Transport et stockage de l’hydrogène : le défi cryogénique
La chaîne logistique de l’hydrogène
Une fois liquéfié, l'hydrogène doit être maintenu à très basse température tout au long de la chaîne logistique. Le transport est fait par camions-citernes cryogéniques thermiquement isolés (double paroi sous vide avec isolant multicouche qui garantit jusqu'à une dizaine de jours d'autonomie), par conteneurs ISO multimodaux (pour passer du camion au train ou au navire) et à l'avenir par navires dédiés au LH₂ pour les livraisons à l'international. Air Liquide opère aussi une flotte spéciale de conteneurs ISO multimodales et cryogéniques (40 pieds, 2.5 tonnes de LH₂) avec bouclier d’azote ou "LIN Shielded". Un circuit d'azote liquide (LIN) à l'intérieur de l'espace sous vide permet de garder le LH₂ à très basse température et minimiser les pertes par évaporation (boil off) pendant plusieurs mois.
Réservoirs cryogéniques et maîtrise de la pression
Le stockage du LH₂ sur le site d’utilisation est aussi réalisé avec des conteneurs ISO cryogéniques sous vide avec double paroi, vide entre les deux parois et multicouche d’isolation. (MLI - Multi-Layer Insulation). Leur design est conçu pour éliminer tous ponts thermiques et les échanges thermiques par conduction, convection ou rayonnement. Contrairement au stockage gazeux qui se fait à haute pression (de 200 bar jusqu'à 700 bar selon le type de réservoir) le stockage liquide est fait à des pressions plus faibles, généralement < 10 bars.
La structure du réservoir doit être surveillée régulièrement ; en effet ces réservoirs sont classés Équipements Sous Pression (ESP), pour la réglementation. Ils doivent avoir entre autres un dossier technique, il doit être marqué CE, avoir un carnet d'entretien, être soumis aux contrôles techniques réglementaires et quand il ne sont plus utilisable, doivent avoir un certificat de démantèlement et mise au rebut.
Gestion de la chaleur et sécurité des installations
Malgré une isolation performante, l'adiabaticité parfaite n'est pas possible. Des transferts thermiques restent et la température peut augmenter très légèrement. Ceci provoque le phénomène de boil-off : une petite partie du liquide se vaporise, augmentant la pression interne. A la place de relâcher ce gaz dans l'atmosphère, ce qui constituerait une perte de molécule et un risque de sécurité, les installations doivent intégrer des systèmes pour récupérer le gaz. Sur les sites clients, Air Liquide fait la gestion de ce boil-off: installe des unités de réfrigération ou des compresseurs qui re-liquéfient le gaz in situ ou l'injectent dans le processus industriel, tendant vers le "zéro perte".
Voulez-vous en savoir plus sur l'hydrogène liquide et ses différentes applications ?
Les avantages de l’hydrogène liquide (LH₂)
Une densité énergétique élevée dans un volume réduit
L'hydrogène possède une densité gravimétrique exceptionnelle : 33 kWh/kg, soit 3 fois celle du diesel (pour le même poids, l'hydrogène "contient" 3 fois plus d'énergie que le diesel), mais sa densité volumique à l’état gazeux est son point faible (à poids égale, le réservoir du GH₂ sera beaucoup plus encombrant que pour le diesel). Après liquéfaction cryogénique, l'hydrogène liquide a une densité bien plus intéressante, il atteint environ 70 kg/m³.
Si on considère l'hydrogène comme un vecteur d’énergie, l'hydrogène en phase liquide permet de stocker des quantités d’énergie très importantes pour une empreinte au sol très réduite.
C'est un atout décisif pour le secteur des transports tel que le spatial ou l’aviation. C’est également un atout pour des stations de recharge de véhicules (voiture ou flotte de camions) en milieu urbain.
Pour des applications industrielles, telles que la combustion (verrerie, métallurgie, cimenterie) ou la chimie, qui utilisent de grandes quantité d’hydrogène, réduire la taille des stockage permet de les intégrer plus facilement sur un site industriel préexistant.
Un combustible propre pour la décarbonation massive
Grâce à ses propriétés, le LH₂ peut être stocké dans des réservoirs cryogéniques de dimensions adaptées et intégrés sur des camions, trains, bateaux et dans des engins volants pour être par la suite vaporisé et utilisé dans une pile à combustible ou injecté directement dans un moteur thermique adapté. Le seul rejet de cette mobilité décarbonée sera de la vapeur l'eau.
Pour les industries de la mobilité et le transport longue distance, il représente souvent la seule alternative crédible pour atteindre les objectifs de neutralité carbone là où l'électrification directe par batteries atteint ses limites en termes de poids et de temps de recharge. A noter qu'à l'exception des fusées spatiales comme Ariane qui utilisent le LH₂ en injection directe pour la propulsion dans ses moteurs dits "à hydrogène liquide", l'hydrogène est stocké en forme liquide dans le réservoir, pompé à l'état liquide, mais il est généralement réchauffé (gaz froid ou parfois à l'état de fluide supercritique froid à -240 °C et 13 bar) avant d'être injecté dans le moteur.
Une pureté extrême
La liquéfaction de l'hydrogène est un processus cryogénique qui s'opère à de très basses températures -252,87 °C, proches du zéro absolu, -273,15 °C (0 K). A ces températures, la quasi-totalité des impuretés passent à l'état solide, à l'exception de l'hélium, qui se liquéfie à -269 °C (4.2 K). Le LH₂ est donc extrêmement pur, à 99,999 %, et il est une solution idéale pour toutes les applications qui requièrent une composition constante et contrôlée et une pureté très haute.
C'est le cas des applications pour l'industrie électronique, les laboratoires d'analyses, comme la chromatographie en phase gazeuse, ou les piles à combustible.
Les contraintes de l’hydrogène liquide et la gestion des risques
Les coûts énergétiques de la liquéfaction
Liquéfier de l'hydrogène consomme environ 30 % de son contenu énergétique intrinsèque. C'est un coût énergétique qu'il faut prendre en compte dans le modèle économique. Toutefois, ce coût est compensé par les gains logistiques dès que les distances de transport dépassent quelques centaines de kilomètres et que les volumes sont importants, ou si l'espace de stockage pour les sources d'énergie décarbonée est limité, tels les engins volants.
Le "boil-off" (perte par évaporation)
Comme évoqué, l'hydrogène liquide est une forme d'énergie qui peut facilement changer de phase liquide à gazeuse. Un stockage prolongé sans système actif de récupération de l'hydrogène vaporisé entraînerait une montée en pression dans le réservoir. En exploitation industrielle, la priorité est de valoriser cette évaporation via un circuit qui injecte prioritairement ce gaz dans le réseau d'utilisation. Les variations de pression interne sont gérées par une régulation automatique, les organes de sécurité (vannes, soupapes, etc) n'intervenant qu'en protection ultime pour garantir l'intégrité du réservoir. Une conception globale de l'installation, strictement dimensionnée selon le profil de consommation, est donc indispensable pour prévenir les pertes de produit et garantir la sécurité opérationnelle.
Les impératifs de sécurité
Les risques liés à la mise en œuvre de l'hydrogène liquide sont de deux types : ceux liés à la nature physico-chimique de la molécule et ceux inhérents à la cryogénie. La liste suivante, non exhaustive, a pour vocation de rappeler les risques fondamentaux du LH₂. Chaque nouveau projet doit commencer systématiquement par une analyse de risques détaillée. Cette étude conditionne la conception de l'installation et la sécurité. La pérennité de l'installation est possible seulement avec un suivi réglementaire et une maintenance préventive.
Air Liquide vous accompagne à chaque étape de cette démarche pour garantir une mise en œuvre sécurisée.
Risques cryogénique et lié aux basses températures
L'hydrogène liquide présente des risques cryogéniques majeurs, notamment de brûlures froides graves pour les opérateurs. Le porte d'API adapté aux très basses températures est obligatoire. Pour les équipements, l’obligation est d’utiliser des matériaux spécifiques pour éviter toute rupture fragile des structures. De plus, ce niveau de froid, inférieur à la liquéfaction de l'air, entraîne de la condensation, voire une micro liquéfaction de l'humidité et de l'air ambiant sur les surfaces des équipements non isolés. Le risque est de se retrouver avec une zone très localisée ou l'atmosphère est enrichi en oxygène. En cas de fuite d'hydrogène, cette zone est un potentiel point de départ pour une inflammation immédiate ou une explosion.
Risques du LH₂ liée à la montée en pression dans le réservoir
Le risque de surpression est lié à la variation de masse volumique lors du passage de l'état liquide à l'état gazeux. Dans un réservoir, ou un tronçon de l'installation, le volume disponible est fixe, donc c’est un cas d’espace confiné ou du liquide peut être piégé. La vaporisation de l'hydrogène liquide entraîne localement une montée de la pression. Si les organes de régulation ou de sécurité (vannes soupapes etc) sont inopérants, la pression à l'intérieur de l'espace confiné peut monter rapidement et entraîner la rupture l’installation.
Risques de fuite du LH₂ : combustion et explosion
L'hydrogène liquide, stocké dans un réservoir en absence de comburant (air/oxygène), ne peut pas brûler. En cas de fuite, il vaporise instantanément, et cela génère un nuage gazeux inflammable dans l'air. L'hydrogène possède une plage d'inflammabilité extrêmement large (4 % à 75 % dans l'air) et une énergie minimale d'inflammation très faible (seulement 17 µJ). Cela signifie qu'une étincelle d'électricité statique suffit à l'enflammer. La flamme d'hydrogène est quasi-invisible à l'œil nu, rendant nécessaire l'utilisation de détecteurs de flamme spécifiques pour l'hydrogène. A noter aussi que la cinétique de combustion est très rapide, donc en milieu confiné on est confronté aussi à un risque d'explosion.
Risques de fragilisation des aciers dans les installations
Ce phénomène concerne principalement les parties d’une installation en contact avec de l’hydrogène gazeux, donc en aval d’un réservoir de LH₂. Au contact de l’acier, la molécule d’hydrogène peut se dissocier et diffuser sous forme atomique dans la microstructure du métal. Ces atomes s’accumulent au niveau des défauts du réseau cristallin (joint de grain, dislocations etc), réduisant la ductilité du métal (phénomène de fragilisation). Ce risque est réel aussi pour les installations du LH₂; en effet, bien que ce phénomène de diffusion soit ralenti à très basse température, les cycles de réchauffement / refroidissement et les contraintes mécaniques sur les équipements cryogéniques le rendent réel aussi pour les structures en contact avec de l'hydrogène liquide. Le choix de matériaux et la gestion des chocs thermiques sont fondamentales pour prévenir la fragilisation par hydrogène et une rupture brutale.
En résumé, la mise en œuvre du LH₂ requiert une approche méthodique et rigoureuse, pilotée par une analyse de risques initiale. C’est cette étude qui détermine les barrières de sécurité adaptées à la configuration spécifique des process de chaque site et aux différents scénarios :
- Mesures techniques : règles d’implantation, non-confinement, instrumentation niveau, pression, température, détection de flamme, explosimétrie, anoxie,...
- Mesures administratives : gestion des démarches réglementaires (Dossiers de déclaration/autorisation ICPE, classement SEVESO selon les quantités).
- Mesures organisationnelles : définition de modes opératoires rigoureux et port des EPI adaptés.
Air Liquide s’appuie sur des standards éprouvés, issus d’un solide retour d’expérience industriel, pour garantir un haut niveau de sécurité. Au-delà des procédures et des matériaux adaptés, les experts d’Air Liquide vous accompagnent dans les analyses de risques, les dimensionnements des installations et les formations de sécurité.
Les principales applications de l’hydrogène liquide
Dans la plupart des cas, l'utilisation de l'hydrogène a lieu sous forme gazeuse mais la question du stockage demeure quand les quantités en jeu sont trop importantes. L'hydrogène liquide présente de très grands avantages quand les contraintes de volume, d'autonomie ou de pureté (à la température de liquéfaction les impuretés sont à l'état solide, donc facilement séparables) deviennent critiques. Dans certains cas, la forme liquide de l'hydrogène est la seule alternative viable.
Mobilité lourde, intensive et stations de recharge haute capacité (Liquid-to-Gas)
Pour le transport routier de marchandises (40 tonnes et plus), le LH₂ permet d'embarquer suffisamment d'énergie dans le camion pour garantir une autonomie de 1 000 km sans sacrifier la charge utile, contrairement aux batteries lourdes. Les stations de ravitaillement cryogéniques permettent de remplir les réservoirs en 10 à 15 minutes et assurent une disponibilité constante avec un débit élevé en continu même en cas de forte affluence. (Pas de temps de pause pour "recharger" les stockages tampons alors que ce temps de pause est nécessaire pour la station GH₂.) Pour les stations servant des flottes de bus ou camions (plus de 1 tonne/jour), stocker l'hydrogène sous forme liquide sur site est la solution la plus efficace.
Transport Maritime et Fluvial
Le secteur maritime a comme objectif d’abandonner le fioul lourd et décarboner ses activités dans les ports et sur les mers pour la mobilité des tous les navires (ferries, navires de service mais aussi les navires de croisière). Les besoins en carburant sont massifs et, à bord d'un navire de fret, chaque mètre cube dédié au stockage du carburant représente un manque à gagner.
L'ammoniac vert est une solution pour stocker l'énergie utile pour la mobilité, mais elle présente plusieurs inconvénients dont sa toxicité et un risque d'émission de NOx et de protoxyde d'Azote (N₂O) si la combustion n'est pas correcte. La propulsion à l'hydrogène avec des fuel cells ou en injection directe dans les turbines est privilégiée car elle assure une propreté absolue sans émission de CO₂. Le LH₂ permet de stocker l'énergie nécessaire à la propulsion sans sacrifier trop d'espace au sol et de volume de cale.
Aéronautique et Spatial
C'est le secteur ou Air Liquide opère depuis des décennies, en fournissant l'hydrogène liquide pour la propulsion des lanceurs. L'expertise, construite dans le secteur spatial, est aujourd'hui transférée vers l'aviation civile grâce aux collaborations avec des startup comme H2FLY ou des participations à des projets d'envergure internationale (comme le projet Airbus ZEROe).
Le développement d'un réservoir d'hydrogène liquide embarqué sur l'avion HY4 (le démonstrateur hydrogène-électrique de H2FLY) a permis de réussir le premier vol 100 % décarboné et 100 % sécuritaire et en même temps d'analyser toutes les questions de sécurité, d'approvisionnement, de ravitaillement, et de stockage de LH₂ en vol.
Air Liquide continue également à travailler sur le développement de standards de ravitaillement sLH₂ (sub-cooled), et à l'utilisation et le stockage du LH₂ dans des réservoirs cryogéniques en fuselage arrière pour alimenter des turbopropulseurs ou des piles à combustible pour des avions zéro émission.
Hydro-combustion : métallurgie, ciment, verre
Ces secteurs industriels, connus comme "Hard-to-abate", sont les premiers à voir l'hydrogène comme un vecteur majeur de la décarbonation. Ces industries ont souvent un fonctionnement 24/24, et les processus de combustion requiert de très grandes quantités d'hydrogène. L'hydrogène liquide est la solution la plus efficace pour stocker l'énergie nécessaire pour alimenter les brûleurs ou bien pour servir de stockage tampon (back-up) en cas d'autoproduction sur site.
Recherche scientifique
L'hydrogène liquide est utilisé pour ses propriétés chimiques uniques dans différents thèmes de recherche scientifique. Le fait que l'hydrogène possède entres autres caractéristiques spécifiques le numéro atomique le plus bas de la classification périodique, explique qu'il soit utilisé au CERN sous forme liquide pour étudier les collisions de manière précises Son usage liquide "pur" est donc généralement réservé à la recherche scientifique de pointe et aux projets de propulsion spatiale.
Industrie électronique
Dans la fabrication des semi-conducteurs, l'hydrogène est utilisé comme gaz vecteur. Le processus de liquéfaction purifie le produit, car la température de liquéfaction est tellement basse que les impuretés solidifiées vont être piégées. L'hydrogène liquide garantit ainsi une très grande pureté "grade électronique" indispensable à ce secteur très exigeant.
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Enjeux économiques de l’hydrogène et perspectives
Coûts de production et marché mondial
Le coût du LH₂ est aujourd'hui supérieur à l'hydrogène gazeux, à cause des étapes de liquéfaction cryogénique. Bien que le CAPEX des liquéfacteurs reste élevé, le facteur d'échelle d'une production massive et les gains liés à la facilité du transport et du stockage font du LH₂ une solution viable pour la décarbonation de l'industrie et du transport.
LH₂ bas carbone : De la molécule à la certification
Les directives réglementaires (EU ETS, RED III, CBAM, Taxonomie de l’UE) et les exigences RSE strictes poussent les industriels à adopter des solutions certifiées pour décarboner leurs activités, augmenter la part des énergies renouvelables et réduire leur Scope 3. L'hydrogène bas carbone ( l'hydrogène doit émettre 70 % de moins qu'un carburant fossile de référence) est une des solutions pour réduire les émissions directes et indirectes de CO₂.
La description de l'hydrogène bas carbone est donnée dans la directive européenne 2024/1788 (-70 % d'émission CO₂ par rapport à un combustible fossile de référence et correspondant à 3,38 Kg CO₂ / Kg H₂ produit). Si l'énergie utilisée est renouvelable, solaire, éolienne, hydraulique ; l'hydrogène est dit aussi renouvelable, cependant si l'énergie est d'origine nucléaire ou si elle est décarbonée grâce à des solutions de CCS -carbon capture and storage, l'hydrogène bas carbone ne peut pas être appelé renouvelable, comme décrit dans l'“Acte Délégué sur la méthodologie bas carbone”
Air Liquide s'engage à fournir de l'hydrogène conforme aux certifications les plus strictes ; produit par électrolyse avec énergie renouvelable, par reformage de biométhane et énergie renouvelable, par reformage de méthane et captage de CO₂ (Bas Carbone via Cryocap™). Cette traçabilité est garantie à 100 % par les certifications CertifHy NGC et les certificats d'origine. L'hydrogène liquide bas carbone inclut aussi les étapes de liquéfaction réalisées donc avec des énergies décarbonées.
Types d’hydrogène
La classification de l'hydrogène est souvent faite avec des codes couleur ; par exemple on parle beaucoup d'hydrogène “vert” mais cela n’est pas une classification très rigoureuse. Dans les textes de loi de la communauté européenne, les concepts d'hydrogène vert, gris ou bleu, voire violet, rose, blanc ou doré sont de plus en plus remplacés avec des définitions plus techniques, comme hydrogène renouvelable ou bas carbone. Air Liquide, dans un souci de clarté et de transparence, préfère parler d'hydrogène bas carbone, renouvelable ou conventionnel.
En cas de questions ou des doutes sur vos besoins d'hydrogène dit “vert”, “bleu” ou “blanc”, n'hésitez pas à contacter un expert Air Liquide.
Tableau comparatif des types d'hydrogène
| Type d'hydrogène | Emission CO₂ | Feedstock & Source d'énergie | Avantages stratégiques & industriels |
|---|---|---|---|
| Hydrogène renouvelable & bas carbone RFNBO | Zéro émission directe du ELY Bilan total net très bas / neutre | Électrolyse de l'eau + Electricité 100 % Renouvelable (GOs avec PPA ou lien physique direct et production simultanée) + bidding zone + additionnalité | + Compliance EU maximale (RED III) ou Taxonomie (selon émission CO₂) + Produit "Zéro Émission" - Coût très élevé |
| Hydrogène renouvelable selon Certify NGC & Bas Carbone > ECO ORIGIN™ H₂ by Air Liquide | Bilan total net très bas / neutre Très basses emissions (bas carbone -70 %) | SMR biogaz certifié + électricité renouvelable certifiée (GOs avec PPA) ou ELY + électricité renouvelable certifiée (GOs avec PPA) | + Compliance EU sur certification volontaire reconnue EU (Certify NGC) + Produit renouvelable et bas carbone - Coût élevé |
| Hydrogène bas-carbone (non renouvelable) | Faibles émissions / Bas Carbone si réduction -70 % | SMR fossil + CCS (Carbon Capture & séquestré) + Mix électrique bas carbone (inclus nucléaire) ou ELY + Mix électrique bas carbone (inclus nucléaire) | +Grandes quantités toujours disponibles + Coût maîtrisé - Souplesse énergétique : nucléaire et fossil + CCS accepté |
| Hydrogène conventionnel | Hautes émissions de CO, Emissions CO₂ non gérées | SMR du méthane + Électricité non décarbonée | + Grandes quantités disponibles - Bas coût - Pour usages non soumis aux quotas carbone |
| Hydrogène Naturel Ou Hydrogène géologique | En théorie zéro émission | Hydrogène extrait des gisements géologiques naturels, avec électricité renouvelable. | - Très théorique - Coût inconnu - Besoins énergétiques pas connus (extraction, purification) |
ECO ORIGIN™ : votre option pour contribuer à la décarbonation de l'industrie.
Air Liquide a mis en place son offre ECO ORIGIN™ H₂ pour répondre à un besoin de décarbonation de l'industrie. L'offre se base sur des énergies renouvelables (telles que l'électricité solaire, éolienne et hydro, ainsi que le biogaz) et sur une méthodologie qui s'appuie sur le cycle de vie "cradle to customer gate" audité par un tiers indépendant.
L'aspect technique derrière l'offre
L’offre Air Liquide ECO ORIGIN™ H₂ repose sur deux piliers technologiques distincts et complémentaires pour garantir une baisse importante des émissions gaz d'effets de serre (GES). La production d'hydrogène est certifiée selon le schéma volontaire de Certifhy NGC et auditée annuellement par un tiers indépendant. Deux niveaux d'offre sont aujourd'hui disponibles
- ECO ORIGIN™ H₂ se base sur une production par vaporéformage du méthane (SMR) alimentée avec du biogaz, tracé par des Garanties d'Origines. L'électricité nécessaire pour le remplissage et la livraison est également renouvelable.
- Option ECO ORIGIN™ H₂ "Premium" pour des besoins de décarbonation encore plus poussés car cette voie supprime les émissions directes de la production. Production d'hydrogène par électrolyse de l'eau alimentée avec de l'énergie renouvelable (contrats d'achat d'électricité renouvelable (PPA) & Garanties d'Origine (GOs).
Air Liquide : un partenaire expert sur toute la chaîne de valeur de l'hydrogène
Gérer de l'hydrogène liquide ne s'improvise pas. Cela exige une intégration parfaite entre la production, la liquéfaction, la flotte logistique, le stockage client et une mise en œuvre stricte des règles de sécurité couvrant les aspects liés à la physico-chimie de la molécule et de la cryogénie. Air Liquide est mondialement reconnu pour sa maîtrise de l'ensemble des briques technologiques :
- Conception et fabrication des liquéfacteurs (technologies Claude et Turbo-Brayton).
- Production via électrolyseurs géants (ex : Normand'Hy 200 MW), SMR avec biométhane et solutions propriétaires de captage de carbone (ex : technologie propriétaire Cryocap™).
- Flotte logistique dédiée LH₂, inclus des solutions pour le transport multimodal ou bien des réservoirs avec bouclier d'azote (LIN Shielded)
- Expertise sécurité reconnue mondialement dans les gaz et la cryogénie.
Air Liquide vous accompagne dans vos projets de la phase d'étude de faisabilité (FEED) jusqu'à l'exploitation, vous permettant de vous concentrer sur votre cœur de métier tout en réussissant votre transition énergétique.
Votre installation nécessite une solution cryogénique sur mesure ou une sécurisation de votre approvisionnement en hydrogène ?
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