Compression de l’hydrogène et rendement

Quel est le rendement de l’électrolyse de l’eau pour produire de l’hydrogène ? Mais aussi, que devient ce rendement avec la compression de l’hydrogène ?

Les rendements de la cellule d’électrolyse sont de 70 à 85 % se rapportant au Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS) de 3,55 kWh/Nm³. La consommation électrique des électrolyseurs industriels (auxiliaires compris) est généralement de 4 à 5 kWh / Nm³ (normo mètre cube) d’hydrogène produit (soit 47 à 59 kWh / kg) ; cela conduit à un rendement global de 50 à 68 %, par produit des rendements intermédaires. Ce rendement est plus faible à plus petite échelle mais tend à progresser. Couramment, lorsque l’on parle de rendement d’électrolyseur dans notre environnement il s’agit de ce bilan global.

Améliorer l’efficacité énergétiques des systèmes permet de réaliser les économies d’énergies nécessaires et le GIEC rappel l’importance de ce levier. Ainsi, optimiser le rendement est nécessaire et le moyen de stockage de l’hydrogène doit être en regard du besoin : compression à 500 bar pour une station délivrant du 350 bar (mobilité lourde, TP), liquéfaction pour une très importante densité volumique ou stockage d’ hydrogène solide par hydrures métalliques dans certaines applications stationnaires.

Voici les ordres de grandeurs associés aux applications de mobilité :

Ainsi, par rapport au pouvoir énergétique supérieur de l’hydrogène, la proportion des pertes à la compression ou à la liquéfaction du gaz (s’ajoutant à celle de la compression et du séchage) sont donc respectivement estimées ici à +6,8 %, +12% et +20%. Ces ordres de grandeurs varient selon les technologies et les fournisseurs et s’améliorent légèrement d’une année à l’autre.

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