Transport de l'hydrogène : nouvelles technologies et défis pour la durabilité

Aujourd’hui, il est certain que l'hydrogène, compte tenu de sa polyvalence dans un cadre domestique et industriel, jouera un rôle central dans le secteur de l'énergie et dans ce que l'on appelle la "transition énergétique". En effet, l'hydrogène présente plusieurs avantages car il peut être utilisé non seulement comme combustible, mais aussi comme accumulateur d'énergie produite à partir de sources renouvelables telles que le vent, l'eau ou le soleil. Pour cette raison, les politiciens, tant au niveau européen que national, fournissent des orientations claires sur la manière de se préparer à la distribution imminente et à l'utilisation de ce vecteur énergétique pour faire en sorte que le gaz H2 puisse contribuer à atténuer l'urgence climatique. En ce qui concerne la distribution, un autre avantage réside dans le transport de l'hydrogène. Pour cela il est possible d'utiliser une infrastructure existante, le réseau de gaz de l'Union européenne, sans imposer la construction de gazoducs dédiés. Cependant, pour que cela soit possible, il est nécessaire de compter tout d'abord sur l'adaptation du réseau de transport de gaz actuel qui doit être entièrement numérisé, automatisé et prêt à accueillir et distribuer des quantités croissantes d'hydrogène au fil du temps. 

Le transport de l'hydrogène dans le réseau de gaz : le fonctionnement 

Étant donné que l'hydrogène pourrait constituer une solution durable du point de vue environnemental et économique et, par conséquent, contribuer à résoudre les problèmes d'approvisionnement énergétique de l'UE, son utilisation à grande échelle nécessite de s'attaquer au mode de transport de l'hydrogène pour les différents usages. Il convient cependant de préciser que le transport de l'hydrogène n'est pas exempt de risques. Le premier est lié à son inflammabilité et à la possibilité que, en interagissant avec les matériaux des conduites, les molécules d'hydrogène puissent les endommager et créer des problèmes pour l'infrastructure. 

Pour cette raison, il est nécessaire d'adapter l'infrastructure existante en prévoyant des interventions de numérisation et d’automatisation, ainsi que de maintenance et de surveillance, et en établissant des protocoles concernant les bonnes pratiques de gestion du réseau de gaz "converti" pour le transport de l'hydrogène, pour que le système continue de garantir les normes élevées de sécurité qui caractérisent déjà le réseau de gaz européen. 

À cette fin, fin mars 2023, le Conseil de l'UE a défini la position des États membres concernant deux propositions : un Règlement et une Directive qui établissent des règles communes pour les marchés intérieurs du gaz renouvelable et naturel, pour concevoir la transition du secteur vers des gaz renouvelables et à faible émission de carbone, en particulier le biométhane et l'hydrogène, en vue d'atteindre l'objectif de neutralité climatique de l'UE en 2050. 

Parmi les propositions qui visent à créer un cadre réglementaire pour les infrastructures et les marchés dédiés à l'hydrogène et pour une planification intégrée des réseaux, il y a celle qui permet le mélange d'hydrogène dans le système de gaz naturel jusqu'à 2% en volume (au lieu de 5%) afin de garantir une qualité de gaz harmonisée et de ne pas compromettre le traitement, le stockage et/ou l'utilisation du gaz naturel. 

L'objectif est de permettre l'introduction de l'hydrogène dans les réseaux de transport et de distribution de gaz naturel dans les meilleurs délais, tout en garantissant le plus haut niveau de sécurité pour les usagers, la population et l'environnement. 

Réseau de transport d'hydrogène : comment le redévelopper avec l'automatisation industrielle 

Aujourd’hui, le mélange d'hydrogène dans les réseaux de transport et de distribution de gaz naturel doit être considéré comme la voie la plus immédiate pour le transport de l'hydrogène et cela aussi par rapport aux quantités limitées actuellement disponibles qui rendraient la construction d'un réseau dédié "prématurée". De nombreuses solutions ont été proposées par l'industrie de l'automatisation et de la digitalisation des processus pour soutenir les opérateurs du secteur de la distribution et du transport du gaz naturel avec des solutions abordables conçues pour relever les défis du "blending".

Ce sont des solutions visant à la fois à mesurer ces nouveaux mélanges et à les certifier, pour prévenir les explosions et valider la résistance des matériaux, et qui contribuent au "revamping" de ces infrastructures, en tenant compte de nombreux aspects liés à la chimie des fluides, en termes de mesure et sécurité. Bon nombre des solutions proposées sont déjà configurées pour un mélange de 30 %, bien au-dessus de la limite actuellement autorisée, en rapport avec le fait que le refonte du réseau se fait en pensant au scénario qui nous attend au cours des vingt prochaines années, avec des pourcentages plus élevés d'hydrogène. 

Une famille de produits possibles est, par exemple, celle des débitmètres de gaz à ultrasons qui, en plus d’être une technologie permettant le processus de numérisation des réseaux de gaz, augmente le niveau de sécurité pour les opérateurs et l'efficacité pour un équilibrage plus précis des réseaux de gaz. Cette catégorie de produit permet également de gérer les centrales à distance, réduisant ainsi les coûts de maintenance.

Grâce à leur capacité à mesurer précisément le débit de gaz, même à des débits minimaux, et à de nouvelles fonctions innovantes et révolutionnaires, ces instruments permettent un équilibrage plus facile et plus précis du réseau. Mais pas seulement, dans un souci d'interopérabilité, et en plus des données mesurées, ils fournissent toute une gamme d'informations supplémentaires sur ce qui se passe autour de l'instrument.

En fait, ce sont des solutions capables de répondre aux besoins de transformation de réseau de plus en plus décentralisés et destinées à accueillir de multiples sources d'entrée.

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