Partenaires et experts du
projet HyPSTER publient les résultats de quatre années de recherche et
d'innovations
Le 6 décembre dernier, près de 200 personnes ont participé au 2ème workshop du projet HyPSTER (Hydrogen Pilot STorage for large Ecosystem Replication) qui présentait les résultats de ses différents travaux de recherche menés depuis 2021.
A cette
occasion, plusieurs enseignements et résultats ont été rendus publics
concernant le stockage d’hydrogène en cavité saline.
Définir les
spécifications d'entrée et de sortie et identifier les différents tests de
cyclage à réaliser (Inovyn – Storengy – ERM)
Le groupe de travail a
étudié les différentes sources d'énergie renouvelable (éolienne, solaire
photovoltaïque et hydroélectrique) disponibles dans la région Auvergne
Rhône-Alpes et a testé les hypothèses relatives au dimensionnement des
électrolyseurs utilisés pour produire l’hydrogène.
Les cas d'utilisation
de l'hydrogène ont également été examinés (véhicules à pile à combustible,
chauffage et industrie). Les données ont été utilisées pour développer des
profils de demande de stockage quotidiens et saisonniers crédibles pour la
cavité saline pilote (EZ53) qui stocke l’hydrogène, sur le site de stockage de
Storengy à Etrez, mais également pour aider à la conception des essais de
cyclage.
Répondre à la demande
européenne de stockage par la conception de cavités à l'échelle industrielle
(ESK)
L'objectif de ce
travail était de valider et d'adapter les modèles et les méthodologies
existants pour les cavités salines en gaz naturel pour le stockage d’hydrogène.
Le travail effectué a permis la modélisation prédictive du comportement
thermodynamique et géomécanique de la cavité saline EZ53 pendant les tests
d'hydrogène prévus. En outre, les résultats ont été utilisés pour évaluer des
configurations représentant des cavités salines à travers l'Europe en ce qui
concerne leur comportement pour le stockage d’hydrogène à l'échelle
industrielle. Sur la base de ces résultats et d'une évaluation des futures
infrastructures d'hydrogène et des options existantes pour l'utilisation ou
l'élimination de la saumure, le potentiel européen de stockage d’hydrogène dans
les cavités salines a été examiné. Il en résulte un potentiel de stockage
substantiel dans des pays d'Europe tels que l'Allemagne, la France, le
Royaume-Uni, les Pays-Bas et le Danemark, par rapport à la demande de stockage
attendue au cours des prochaines décennies.
Démonstration du
stockage et du cyclage de l’hydrogène dans une cavité saline (Storengy)
L'objectif de ces
travaux est de démontrer la faisabilité du stockage et du cyclage de
l'hydrogène dans une cavité saline. Un démonstrateur a été construit sur la
cavité EZ53, relativement petite, et donc de taille adaptée pour cette
expérimentation. Une reprise complète du puits a eu lieu en mars 2023 afin de
remplacer les tubes de lessivage existants par une nouvelle complétion
spécialement conçue. Après un premier test d'étanchéité réussi avec de l'azote,
un test d'étanchéité en trois étapes a été réalisé avec de l'hydrogène. Ce test
a démontré avec succès l'étanchéité à l'hydrogène des éléments de la
complétion, du sabot de tubage et de la cheminée de la cavité. La prochaine
étape du démonstrateur, qui va démarrer très prochainement, consistera à effectuer
100 cycles de pression avec environ 3 tonnes d'hydrogène dans la cavité saline
sur une période de trois mois et à évaluer l'impact de ces cycles sur la
stabilité de la cavité saline.
Évaluation
technico-économique et feuille de route pour la reproduction dans l'UE (ERM)
ERM, avec le soutien
des partenaires d'HyPSTER, a réalisé une évaluation des coûts de développement
et d'exploitation d'une cavité saline d'hydrogène. L'analyse
technico-économique a montré que les cavités salines pourraient offrir une
solution de stockage à faible coût pour l'hydrogène bas carbone à grande
échelle. En outre, ERM soutient également Storengy et les partenaires d’HyPSTER
en aidant à la coordination du projet et du consortium et en fournissant un
soutien stratégique.
Maîtrise des risques
autour d'un site de stockage souterrain d'hydrogène (Ineris)
Plusieurs analyses
rigoureuses ont été effectuées pour garantir la sécurité environnementale et
opérationnelle du stockage d’hydrogène dans la cavité saline EZ53, préparant
ainsi le terrain pour une future mise à l'échelle dans toute l'Europe. Des
évaluations complètes des risques et de l'impact sur l'environnement ont été
réalisées afin d'identifier les dangers potentiels et les règles de sécurité
pour l'expérience pilote. Une modélisation numérique avancée permet d'affiner
la quantification des risques pour les scénarios les plus défavorables, tels
que l'instabilité mécanique des cavités et les éruptions de puits. La
collaboration avec les autorités françaises (DREAL) a abouti à l'approbation
d'un plan de sécurité complet, tous les permis ayant été obtenus à l'été 2022.
Le projet se concentre également sur les enseignements tirés de la gestion
pilote des risques, sur l'examen des réglementations européennes et sur la
formulation de recommandations pour l'élaboration de normes dans toute
l'Europe.
Consommation
potentielle d'hydrogène microbien pendant le stockage d’hydrogène (Equinor)
L'analyse
d'échantillons provenant de la cavité saline EZ53 montre qu’elle contient des
bactéries capables de consommer de l'hydrogène. Toutefois, les nutriments
possibles pour ces bactéries sont limités et leur croissance est lente. Il
existe un risque de faible taux de consommation d'hydrogène microbien et de
production de sulfure. L'activité microbienne doit donc être surveillée et
l'ajout de composés qui peuvent agir comme des nutriments doit être évité car
cela peut augmenter leur activité.
Prochaines étapes
La perspective a été discutée au cours du workshop dans le cadre de deux tables rondes. La première table ronde a mis en lumière les éléments clés pour rapprocher producteurs et consommateurs, tout en abordant le cadre réglementaire nécessaire à établir au niveau européen et au niveau national. La seconde a donné un aperçu des différents projets européens de stockage d'hydrogène, en mettant en évidence les enseignements, les défis techniques et les avantages pour les écosystèmes.