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En préparation à l’hiver ? Israel lance l’hydrogène vert pour chauffer les maisons .

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L’entreprise israélienne TurboGen a mis au point une chaudière à gaz à micro-turbine alimentée à 50 % d’hydrogène et à 50 % de gaz naturel (méthane). Le microgénérateur TG-40 produit 50% du CO2 produit par une chaudière à gaz conventionnelle. TurboGen travaille au développement d’une micro-turbine 100% hydrogène.

Au cours d’un été de vagues de chaleur record, un contre-amiral israélien à la retraite me parle d’une nouvelle technologie verte pour garder les gens au chaud en hiver.

En fait, les deux sujets sont étroitement liés.

La hausse des températures estivales est causée, en partie, par le changement climatique dû au fait que l’atmosphère emprisonne les émissions des combustibles fossiles que nous brûlons à des fins telles que la chaleur.

Tout le monde sait déjà que nous devons passer du charbon, du pétrole et du gaz naturel à des sources durables à zéro émission.

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Et c’est pourquoi Gil Aginsky, ancien commandant de la flotte sous-marine de Tsahal, parle d’un gaz abondant et ne rejetant aucune émission : l’hydrogène.

Plus précisément, l’hydrogène «vert» produit par des sources renouvelables telles que l’éolien ou le solaire, par opposition à l’hydrogène «gris» produit par le gaz naturel, qui produit également ce dioxyde de carbone (CO2) gênant.

Chauffage à l’hydrogène

De nombreuses entreprises tentent de développer de nouvelles technologies pour produire suffisamment d’hydrogène vert pour répondre au vaste besoin, tandis que d’autres développent des technologies pour utiliser efficacement l’hydrogène vert pour alimenter tout, des voitures électriques au chauffage intérieur.

Aginsky se concentre sur le deuxième de ces défis.

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Il dirige la toute nouvelle division hydrogène de la société israélienne TurboGen , dont l’innovation principale est une microturbine légère et efficace qui utilise du gaz naturel pour cogénérer chaleur et électricité (CHP) comme alternative aux chaudières et climatiseurs traditionnels.

La division d’Aginsky est chargée de faire passer la microturbine à une opération 100% hydrogène.

Le contre-amiral (à la retraite) Gil Aginsky, chef de la division hydrogène de TurboGen. Photo gracieuseté de TurboGen

« L’utilisation de l’hydrogène est plus complexe que celle du gaz naturel ou d’autres carburants, et il n’existe aujourd’hui aucune microturbine commerciale fonctionnant à 100 % d’hydrogène », déclare Aginsky. Les produits existants ont une capacité d’hydrogène d’environ 30 %, dit-il.

Le premier modèle de Turbogen, utilisant 50 % d’hydrogène et 50 % de gaz naturel, devrait être installé dans un immeuble résidentiel de New York en novembre par l’intermédiaire du partenaire de TurboGen à New York, EN-Power. Une vingtaine de demandes supplémentaires ont été reçues.

« Si vous utilisez 50 % d’hydrogène, cela réduit les émissions de 30 % car l’hydrogène a une densité différente de celle du gaz naturel », explique Aginsky.

Le microgénérateur TG-40 de TurboGen peut fonctionner avec un mélange d’hydrogène et de gaz naturel. Photo gracieuseté de TurboGen

Pour atteindre l’objectif d’une microturbine 100% hydrogène, TurboGen travaille avec le Southwest Research Institute de San Antonio, au Texas, pour comprendre ce qu’il faut modifier dans la dynamique des fluides de la microturbine actuelle.

Et il travaille avec des chercheurs en aérodynamique du Technion-Israel Institute of Technology pour construire un laboratoire où la chambre de combustion 100% hydrogène sera testée.

Le chauffage est un besoin non satisfait dans l’espace hydrogène.

« L’un des plus gros problèmes de l’hydrogène est que vous pouvez l’utiliser dans une pile à combustible ou le brûler. L’efficacité électrique des piles à combustible est plus élevée, mais vous n’obtenez pas assez de chaleur. Et dans des endroits comme l’Europe et les États-Unis, vous avez besoin de chaleur », explique Aginsky.

« La réponse est un mélange de quelques technologies qui produiront de l’électricité et aussi de la chaleur. Pour avoir une bonne efficacité et acquérir des capacités maximales, vous aurez besoin d’un système de cogénération. C’est quelque chose que nous pouvons offrir », dit-il.

« Et parce que nos microturbines sont conçues différemment des autres, notre efficacité est plus élevée. »

Ce qui ne veut pas dire que TurboGen est sans concurrence.

« Plusieurs entreprises travaillent sur des moteurs à turbine 100% hydrogène car il s’agit d’une énorme opportunité de marché alors que le monde passe à l’hydrogène », déclare Aginsky.

Il souligne que l’hydrogène n’est pas bon marché, mais qu’il deviendra plus abordable à mesure que des pays comme les États-Unis envisagent d’offrir des subventions sur les prix dans l’espoir d’atténuer le changement climatique.

Mais concevoir une turbine entièrement alimentée en hydrogène n’est pas facile à réaliser.

L’hydrogène, explique Aginsky, se comporte différemment des autres gaz. Il brûle plus rapidement et peut endommager la chambre de combustion et laisser des résidus polluants d’oxyde d’azote s’il n’est pas manipulé correctement.

« Ainsi, une turbine à hydrogène a besoin d’une toute nouvelle conception. Nos turbines ont un rendement plus élevé car elles fonctionnent à une température plus élevée que les autres turbines », dit-il.

De plus, « la structure de notre turbine est différente, donc la maintenance est beaucoup plus facile, elle est facile à monter et à démonter, et elle est plus légère que les autres turbines – une tonne et demie contre six tonnes – ce qui est un énorme avantage lors de la mise en place sur les toits des immeubles.

TurboGen vise à ce que sa microturbine 100% hydrogène soit prête d’ici un an et demi, idéalement produisant également l’hydrogène vert localement.

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