Une solution de stockage de l'énergie utilisant l'hydrogène et de cogénération
Publié par Redbran le 08/06/2018 à 12:00
Source: CEA
Le premier démonstrateur Sylfen, intégrant la technologie CEA d'électrolyse réversible à haute température, a été validé à Grenoble

Sylfen et le CEA annoncent avoir conçu, assemblé et testé avec succès en mai 2018 à Grenoble le premier démonstrateur fonctionnel du Smart (Smart est une société allemande et une marque du groupe DaimlerChrysler créée en 1996 avec l'aide de Swatch Group. Elle construit des voitures de la gamme petite citadine. Les Smarts sont produites dans l'usine de...) Energy Hub, une solution de stockage de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) utilisant l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) et de cogénération à destination des bâtiments. Ce démonstrateur marque une étape clé dans la stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) de valorisation industrielle de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) française d'électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de composés chimiques liés utilisant l'électricité.) réversible à haute température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante,...).


Illustration: vue 3D extérieure du Smarthyes, et photographie de l'intérieur

Le Smart Energy Hub de Sylfen est un système hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement...) innovant de stockage de l'énergie et de cogénération, assurant l'approvisionnement énergétique des bâtiments et des écoquartiers à partir de sources de production locales et renouvelables. Avec le Smart Energy Hub, l'énergie d'origine renouvelable produite sur un bâtiment est directement autoconsommée, et tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le surplus peut être stocké dans des batteries Li-ion et sous forme d'hydrogène. De façon complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique...) réversible, le système restitue à l'utilisateur, quand il en a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les...), de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui étudie les...) et de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !), soit en consommant l'hydrogène précédemment créé, soit, en complément, à partir du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) de gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme gazeuse.).

Au cœur de son produit, Sylfen intègre une technologie de rupture (Une technologie de rupture est une innovation technologique qui porte sur un produit ou un service et qui finit par remplacer une technologie dominante sur un marché. Cette disparition de la technologie existante se fera...): il s'agit d'un système réversible d'électrolyse de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et de pile à combustible (Une pile à combustible est une pile où la fabrication de l'électricité se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple l'hydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un...) à oxydes solides (rSOC). Cette innovation française, bénéficie de 10 ans de R&D au Liten, Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) du CEA dédié aux EnR et situé à Grenoble. Avec cette technologie trois-en-un, il est possible d'assurer par un unique équipement les fonctionnalités de trois systèmes énergétiques: électrolyseur, pile à hydrogène, cogénérateur gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...). De plus, la technologie rSOC offre les meilleures performances pour chacune de ces fonctions énergétiques, ce qui en fait un choix naturel pour le déploiement de l'hydrogène énergie à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui...).

La validation par le CEA-Liten et Sylfen en mai 2018 de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) des fonctionnalités du SmartHyes (Smart Hydrogen Energy System, détails techniques) premier démonstrateur et véritable "proof-of-concept" du Smart Energy Hub, marque trois avancées majeures pour la technologie française:

1. un système totalement intégré: l'unité alimentée en eau industrielle et en gaz naturel du réseau, produit, comprime, stocke et réutilise son propre hydrogène ; elle est hybridée avec des batteries lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) et couplée au réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer l'énergie électrique des centres de production vers les...), démontrant ainsi toutes les fonctionnalités visées pour le Smart Energy Hub ;

2. un fonctionnement flexible et totalement automatisé: le système propose trois niveaux de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) dans chacun de ses trois modes de fonctionnement (production d'hydrogène, pile à combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction...) hydrogène, pile à combustible gaz naturel), et bascule (Une bascule ou un basculeur est un circuit intégré logique doté d'une sortie et d'une ou plusieurs entrées. La sortie peut être au niveau logique 0 ou 1. Les changements...), en quelques minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) seulement, et de façon totalement automatisée d'un mode à l'autre ;

3. une supervision logicielle orientée services: elle inclut des outils de big data, de reporting (Un compte rendu (cf J.O. du 26 octobre 2006) souvent appelé en anglais reporting est l'opération consistant, pour une entreprise, à faire rapport de...) utilisateur et de pilotage intelligent qui préfigurent les logiciels embarqués dans les futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) produits commerciaux de Sylfen.

Avec ce résultat, Sylfen et le CEA démontrent que cette technologie d'électrolyse réversible à haute température est prête à entrer dans une séquence d'industrialisation.

Alors que, partout dans le monde (Le mot monde peut désigner :), le déploiement des technologies hydrogène accélère, Florence (Florence (en italien Firenze) est une ville d'Italie, capitale de la région de Toscane et chef-lieu de province (370 051 habitants, les Florentins). Située...) Lambert, directrice du CEA-Liten, souligne l'importance de la vision filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à un certain résultat: la filière administrative.): "la réalisation de ce démonstrateur prouve la capacité des acteurs français à développer des solutions au meilleur niveau mondial. Il faut continuer à renforcer cet écosystème en mobilisant non seulement nos start-ups mais aussi les grands acteurs industriels et financiers: c'est ainsi que nous pourrons transformer nos succès technologiques en succès industriels et commerciaux".

Ces bons résultats motivent également la poursuite du partenariat entre Sylfen et le CEA-Liten. Marc Potron, directeur des opérations de Sylfen, confirme cet engagement: "Nous apprécions la capacité du CEA-Liten à nous accompagner au-delà de la pure recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) de laboratoire. Nous attaquons de ce fait avec le CEA nos deux prochains challenges: la montée en puissance de la technologie pour l'amener au niveau de puissance et de modularité visé par nos applications, et la réalisation d'un atelier pilote à Grenoble pour la fabrication du cœur de technologie à l'échelle pré-industrielle".

Le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) est compté: dès fin 2019 Sylfen livrera à Turin (Turin (Türìn en piémontais - Torino en italien) est une ville, chef-lieu de la province de même nom et capitale du Piémont en Italie.) un Smart Energy Hub 3 modules d'une puissance supérieure à 100kW ! (plus de détails ici et sur http://www.reflex-energy.eu)

La prochaine étape à court-terme pour Sylfen est la livraison du démonstrateur à un grand partenaire industriel. "Notre motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son engagement dans une action ou expérience. Elle en détermine le déclenchement dans une certaine direction avec...), chez Sylfen, c'est que nos systèmes vont permettre de créer partout dans le monde un approvisionnement énergétique fiable, flexible et à coût maîtrisé à partir de sources d'énergie renouvelables et locales", explique Nicolas Bardi, Président de Sylfen.

Note:
Sylfen est une start-up créée le 5 juin 2015 à Grenoble par Nicolas BARDI et Caroline ROZAIN, rejoints en 2016 par Marc POTRON. Son actionnariat est détenu par ses co-fondateurs ainsi que par CEA-Investissement et Innoenergy S.E. qui l'accompagnent dans son développement. Sylfen prépare sa première levée de fonds. www.sylfen.com
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