La solution Delphy de Vallourec change la donne en matière de stockage d’hydrogène
Vallourec révolutionne le stockage d’hydrogène avec son système vertical souterrain innovant. Cette solution répond à une carence du marché en matière de solutions de stockage pour des quantités d’hydrogène intermédiaires. En conjuguant l’expérience de Vallourec dans la fabrication de tubes et de connexions résistants à l’hydrogène avec une conception verticale unique, Delphy a le potentiel de révolutionner la chaîne de valeur de l’hydrogène.
Alors que les efforts mondiaux se tournent vers la réduction des émissions, la production d’hydrogène vert figure en bonne place dans les programmes énergétiques mondiaux. Des initiatives internationales telles que REPowerEU en Europe et l’Inflation Reduction Act aux États-Unis visent à augmenter considérablement la production d’hydrogène vert.
Il s’agit là d’un tournant par rapport à la production traditionnelle d’hydrogène gris, produit à partir du gaz naturel. L’hydrogène vert – produit par électrolyse à partir d’énergies renouvelables – devrait représenter la majorité de la nouvelle production d’hydrogène à partir de 20251.
Cette demande accrue d’hydrogène vert s’accompagne inévitablement d’un besoin de solutions de stockage à chaque étape de la chaîne de valeur. La production d’hydrogène vert est soumise à l’intermittence des énergies renouvelables, ainsi qu’aux variations de la disponibilité et des coûts de l’électricité. La solution passe donc par le stockage de l’hydrogène, car il permet d’optimiser le mix énergétique et d’améliorer la compétitivité de la production d’hydrogène.
Le transport et la distribution dépendent également des solutions de stockage pour répondre notamment aux besoins en hydrogène de la mobilité lourde. Les industries en aval, telles que le transport maritime, la sidérurgie et la production d’ammoniac, dépendent d’un approvisionnement constant en hydrogène. Toute interruption de la production due à un approvisionnement insuffisant aurait de graves conséquences en termes d’efficacité des processus et de coûts.
La complexité du stockage d'hydrogène
Le stockage d’hydrogène n’est en aucun cas une chose simple, et la priorité absolue lorsque l’on envisage des solutions de stockage est la sécurité.
L'hydrogène est un gaz hautement inflammable et explosif. Il est difficile à contenir, sujet à aux fuites et peut affecter les matériaux en acier par un phénomène appelé la fragilisation par l'hydrogène. Les solutions doivent donc être conçues pour relever ces défis complexes en matière de sécurité.
Au-delà de la sécurité, les producteurs et les utilisateurs d’hydrogène doivent prendre en compte les autorisations et l’acceptation locale. Les solutions actuelles de stockage d’hydrogène consistent en des racks de cylindres en surface qui deviennent rapidement inappropriés lorsqu’il s’agit de stocker plusieurs tonnes d’hydrogène, en raison de l’espace physique qu’ils requièrent. Ils deviennent également une nuisance visuelle lorsqu’ils sont situés à proximité des communautés locales.
L’alternative à ces racks de cylindres est le stockage géologique dans des cavités salines ou des réservoirs de gaz épuisés. Cette solution dépend toutefois de l’accès aux zones géologiques et aux gazoducs appropriés, et sa construction peut prendre entre cinq et sept ans. Ce type de stockage ne se prête également qu’à de très grandes quantités d’hydrogène, de l’ordre de plusieurs milliers de tonnes, qui ne correspondent pas à tous les besoins.
Découvrez Delphy
Conscientes des limites des solutions de stockage d’hydrogène existantes, les équipes de Vallourec ont développé le système Delphy. Delphy peut stocker entre une et cent tonnes d’hydrogène sur le site de production ou d’utilisation. Il fonctionne à l’aide d’une série de longs réservoirs sous pression, constitués d’assemblages de tubes dans lesquels l’hydrogène sous pression est injecté pour être stocké. Les colonnes de tubes sont installées sous terre dans des cavités excavées de 5 à 10 mètres de diamètre et d’une profondeur pouvant aller jusqu’à 100 mètres.
Des avantages uniques
- Tout d’abord, Delphy réduit considérablement l’empreinte au sol nécessaire au stockage de l’hydrogène, en utilisant jusqu’à 30 fois moins d’espace au sol que les solutions de surface. Situé sous terre, le système de stockage est pratiquement invisible. Cela facilite non seulement l’acceptation par les communautés locales, mais également l’obtention des autorisations. Cela améliore également la sécurité puisque l’hydrogène est beaucoup moins exposé.
- Delphy garantit également une sécurité optimale grâce à sa conception verticale. La cavité est inerte et, comme il n’y a pas d’oxygène entre les tubes, il n’y a pas de risque d’explosion. Le système est équipé d’une ventilation passive, d’un système de détection des fuites, d’un système de détection des incendies et d’un système de sécurité incendie de pointe, avec des matériaux spécifiquement conçus et validés pour les applications liées à l’hydrogène.
- La solution verticale souterraine est modulaire et personnalisable. Le nombre de colonnes connectées peut être adapté à la capacité de stockage nécessaire. Le système est également évolutif. Si la demande de stockage augmente ou diminue, des tubes peuvent être ajoutés ou retirés pour s’adapter à la capacité requise. Cela permet d’optimiser à la fois les dépenses d’investissement initiales (Capex) et les dépenses d’exploitation (Opex).
L'innovation en action
Pour présenter cette technologie, Vallourec a construit un démonstrateur entièrement fonctionnel de son système Delphy sur son site de production d’Aulnoye-Aymeries, en France. Inauguré en décembre 2023, ce site permet de tester la technologie dans des conditions réelles, en travaillant avec un stockage d’hydrogène à petite échelle, représentant environ 150 kg.
Le démonstrateur fait l’objet d’un programme de tests complet visant à approuver et à qualifier la technologie. Les équipes de Vallourec ont testé la pression pour s’assurer que les tubes de confinement étaient sûrs et parfaitement étanches à l’hydrogène, et continuent de mener des tests complémentaires, notamment des scénarios de maintenance et d’arrêt d’urgence.
Nous allons mener des tests approfondis sur notre démonstrateur d'Aulnoye-Aymeries jusqu'au troisième trimestre 2024. Une fois les tests finalisés, le site deviendra un pôle de formation pour les collaborateurs Vallourec afin de leur permettre d'acquérir de l'expérience en conditions opérationnelles et de valider les programmes de certification. Les clients potentiellement intéressés par Delphy pourront également venir voir la solution par eux-mêmes.
La solution Delphy allie une approche innovante aux solutions hydrogène déjà éprouvées de Vallourec. Une nuance d’acier exclusive a été sélectionnée pour son excellente résistance à la corrosion et à la fragilisation par l’hydrogène. Delphy s’appuie également sur les connexions mécaniques haut de gamme de Vallourec, tirant parti de l’expertise reconnue de VAM® pour garantir une étanchéité optimale à l’hydrogène.
Un avenir prometteur
Nos clients et prospects confirment la nécessité d’une solution comme Delphy pour optimiser leurs projets grâce au stockage de l’hydrogène. Désormais prêt à entrer sur le marché, la solution Delphy devrait rapidement être mise en œuvre d’ici 2025, dans de nouveaux projets hydrogène de dimension industrielle.
Preuve de l’intérêt commercial qu’elle suscite, Vallourec a déjà signé deux partenariats liés à la solution de stockage d’hydrogène Delphy.
Le premier, avec H2V – un producteur d’hydrogène à grande échelle en France et en Europe, porte sur l’intégration de Delphy dans des projets de production et d’utilisation d’hydrogène vert afin de rationaliser les coûts, d’assurer un approvisionnement fiable et d’être plus flexible dans la production.
Le second partenariat avec NextChem Tech vise à introduire Delphy dans des projets d’hydrogène vert et d’ammoniac vert. La collaboration se concentrera sur les synergies entre les technologies de pointe de production d’ammoniac vert et le stockage d’hydrogène à haute capacité.
Ces partenariats ne sont qu'un début pour notre solution Delphy, qui promet de changer la donne pour le stockage de l'hydrogène à chaque étape de la chaîne de valeur. Le bruit se répand dans l'industrie au sujet de notre nouvelle solution, et nous analysons un nombre croissant de projets pour voir comment Delphy peut apporter de la valeur aux clients.
