L'hydrogène et son utilisation dans les appareils à combustion - État de l'art

Résumé et principaux résultats

Cette note technique présente un aperçu sur plusieurs aspects de l'hydrogène comme sa production industrielle et son transport, ainsi que les nouvelles technologies comme le power-to-gas où l'hydrogène est produit par l'électrolyse de l'eau à partir d'électricité renouvelable intermittente.
L'hydrogène produit par électrolyse de l'eau peut être injecté directement dans le réseau gaz ou être transformé en méthane qui est plus facilement injecté dans les réseaux. Les caractéristiques physico-chimiques, le principe de la combustion, les produits de combustion de l'hydrogène et des mélanges avec le gaz naturel sont également présentés dans cette note technique. Elle donne un aperçu sur les travaux normatifs et règlementaires en cours, en particulier une infographie réalisée par Marcogaz concernant les teneurs d'hydrogène acceptées par les différentes utilisations et une demande de normalisation par rapport à la directive énergies renouvelables. Des projets de recherche prénormative seront lancés en 2020 pour valider le fonctionnement de plusieurs dizaines d'appareils à gaz avec des mélanges de gaz naturel et d'hydrogène dans le but de vérifier la teneur maximale d'hydrogène dans le gaz qu'accepteraient ces appareils. La note technique présente également quelques démonstrations basées sur le power-to-gas comme le projet GRHYD en France, le projet HyDeploy qui consiste à alimenter les bâtiments d'une université au Royaume-Uni avec un mélange de gaz naturel et 20% d'hydrogène. D'autres démonstrations avec des chaudières fonctionnant à 100% d'hydrogène sont en cours aux Pays-Bas, au Royaume-Uni et aux USA. Enfin, pour un déploiement plus large de l'hydrogène surtout au Royaume-Uni et au Japon, des études ont été lancées pour vérifier l'impact de l'hydrogène sur les matériaux des réseaux et les appareils à combustion qui fonctionneraient à 100 % d'hydrogène, comme les projets Hy4heat, H21 Leeds city gate et H21 North of England.

Title: Using hydrogen in combustion appliances - State of the art
Abstract: This report presents an overview on several aspects hydrogen such as its industrial production and transport as well as new technologies such as power-to-gas where hydrogen is produced by the electrolysis of water from intermittent renewable electricity. The hydrogen produced by electrolysis of water can be injected directly into the gas network or be transformed into methane which is more easily injected into the networks. The physico-chemical properties, the principles of combustion, the products of combustion of hydrogen and mixtures with natural gas are also presented in this technical note. It gives an overview of the normative and regulatory work that is underway, in particular an infographic produced by Marcogaz concerning the hydrogen contents accepted by the different uses and a request for standardization in relation to the renewable energy directive. Several research projects will be launched in 2020 to validate the functioning of dozens of gas appliances with mixtures of natural gas and hydrogen to verify the maximum content of hydrogen in the gas that these appliances will accept. The technical note also presents some demonstrations based on power-to-gas technology such as the GRHYD project in France, the HyDeploy project in the United Kingdom which consists of supplying the buildings of the University of Keele with a mixture of 20% hydrogen in natural gas. Other demonstrations with boilers running on 100% hydrogen are in progress in the Netherlands, the United Kingdom and the USA. Finally, for a wider deployment of hydrogen, especially in the United Kingdom and in Japan, feasibility studies have been launched to check the impact of hydrogen on network materials and combustion appliances which would operate at 100% hydrogen like in Hy4Heat, H21 Leeds city gate and H21 North of England projects.

Thème

Combustion

Mots-clés

Brûleurs, Chaudières, Chauffage, Combustion

Auteurs

MOSTEFAOUI Nourreddine