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ITM Power : accélérateur de la transition énergétique vers un hydrogène vert

Hydro­gen+. ITM Pow­er s’est imposé comme le leader dans les tech­nolo­gies liées à la pro­duc­tion d’hydrogène vert. Pou­vez-vous nous présen­ter votre élec­trol­y­seur à mem­brane PEM ?

Lucas Bertrand. Depuis la créa­tion d’ITM Pow­er en 2001, nous avons dévelop­pé la tech­nolo­gie d’électrolyse dite « PEM » à par­tir d’une mem­brane échangeuse de pro­tons. Aujourd’hui, notre plus gros élec­trol­y­seur en ser­vice a une puis­sance de 10 mégawatts. La phase 1 de ce pro­jet a été inau­gurée en juil­let 2021 sur le site de la raf­finer­ie de Shell, à Wes­sel­ing, en Alle­magne. Grâce à un finance­ment de 32 mil­lions d’euros de l’Agence européenne du cli­mat, nous lançons la phase 2 pour y déploy­er un élec­trol­y­seur de 100 MW. Nous avons égale­ment con­trac­tu­al­isé deux autres pro­jets de 100 MW qui devraient être instal­lés en 2024 et 2026.

Avec ces pro­jets, ITM Pow­er fait la démon­stra­tion qu’il est pos­si­ble de déploy­er des élec­trol­y­seurs PEM de grande puis­sance, et que cette tech­nolo­gie est tout aus­si mature que sa con­cur­rente alcaline.

En effet, le PEM offre plusieurs avan­tages majeurs : d’abord, sa dynamique de réponse (inférieure à 2 sec­on­des) per­met de répon­dre à l’intermittence des éner­gies renou­ve­lables. En out­re, les sys­tèmes PEM sont plus com­pacts, car ils fonc­tion­nent avec des den­sités de courant plus élevées. De plus, l’électrolyse PEM n’utilise pas de sub­stances nocives pour l’environnement (hydrox­yde de potas­si­um) comme pour l’alcalin ; l’électrolyte PEM est une mem­brane polymère, bar­rière physique qui sépare véri­ta­ble­ment l’oxygène de l’hydrogène. Nul besoin donc de devoir purg­er régulière­ment le sys­tème à l’azote, con­traire­ment à l’alcalin qui, pour des élec­trol­y­seurs de 100 MW, néces­site l’installation de véri­ta­bles usines de pro­duc­tion d’azote, ce qui com­plex­i­fie le proces­sus. Enfin, s’il existe un écart de coût, celui-ci ne cesse de se réduire. De ce fait, beau­coup de pro­jets intè­grent désor­mais la tech­nolo­gie PEM. C’est le cas à Leu­na, en Alle­magne, où nous instal­lons un élec­trol­y­seur de 24 MW exploité par Linde, avec qui nous avons créé une joint-ven­ture pour le déploiement de gros élec­trol­y­seurs. En 2023, nous déploierons, tou­jours avec Linde, un élec­trol­y­seur de 24 MW pour l’usine de pro­duc­tion d’ammoniac de Yara en Norvège. Ces exem­ples démon­trent une nou­velle fois que l’électrolyse PEM peut être plus com­péti­tive que la tech­nolo­gie alcaline.

Pour quels types de marchés ITM Pow­er développe-t-elle ses électrolyseurs ?

Nous tra­vail­lons sur trois marchés. Il y a d’abord la mobil­ité, marché le plus mature, mais aus­si le plus petit. Nous avons aujourd’hui déployé une quin­zaine de sta­tions avec élec­trol­y­seur. Notre plus grosse sta­tion, à Birm­ing­ham, fait 3 MW pour avi­tailler bus, camions et voitures à hydrogène. Nous avons égale­ment instal­lé en 2019 la sta­tion de bus hydrogène de la ville de Pau, et dévelop­pons des solu­tions pour la mobil­ité lourde (camions, trains, bateaux).

Ensuite, il y a le marché de l’industrie : avec l’obligation de réduire leurs émis­sions de CO2 de 40 % d’ici à 2030, les raf­finer­ies et les indus­tries des secteurs de la pétrochimie, du verre, des semi-con­duc­teurs, de l’agroalimentaire et la sidérurgie se tour­nent vers l’électrolyse pour décar­bon­er leurs procédés. Ce marché, avec des cen­taines de gigawatts, est donc poten­tielle­ment plus impor­tant que celui de la mobilité.

Enfin, l’hydrogène per­met le stock­age des éner­gies renou­ve­lables inter­mit­tentes, dif­fi­ciles à injecter dans les réseaux élec­triques lorsqu’elles pro­duisent de trop grandes quan­tités d’électricité. Nous avons dévelop­pé avec Gasunie, aux Pays-Bas, un démon­stra­teur de 1,3 MW pour le stock­age d’hydrogène pro­duit avec de l’électricité renou­ve­lable. Le stock­age d’énergie est un énorme marché, mais à plus long terme.

Reste que pour réus­sir, il est néces­saire de pass­er à l’échelle supérieure (« scale-up ») avec une tech­nolo­gie mature, d’industrialiser et d’automatiser la fab­ri­ca­tion (les gigafac­to­ries), de sécuris­er les usages, et de dis­pos­er d’une élec­tric­ité peu chère. Telles sont les con­di­tions pour que l’électrolyse devi­enne com­péti­tive dans un avenir assez proche.

Aujourd’hui, ITM Pow­er est une des rares sociétés prêtes à répon­dre à ces défis. Nous avons indus­tri­al­isé notre tech­nolo­gie. Reste à iden­ti­fi­er les pro­jets com­bi­nant usages et élec­tric­ité bon marché.

À propos de l'auteur

Lucas Bertrand

Business Development Manager ITM Power.

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