Dans les systèmes d’approvisionnement en énergie présentant un excédent d’énergie électrique provenant de sources renouvelables, l’hydrogène peut être produit à faible coût par électrolyse et servir ultérieurement de réserve d’énergie en cas de besoin. L’électrolyse PEM est un procédé électrochimique répandu pour produire de l’hydrogène dans l’industrie. L’eau (H2O) est alors décomposée en hydrogène (H2) et en oxygène (O2) à l’aide de la membrane échangeuse de protons.
L’ET 282 contient tous les éléments nécessaires pour étudier la production d’hydrogène à l’échelle industrielle. Les étapes typiques du procédé sont les suivantes: purification de l’eau, production d’hydrogène ainsi que purification et stockage de l’hydrogène.
Lors du purification de l’eau, un échangeur d’ions permet de produire de l’eau conforme à la norme DIN ISO 3696 type 1 pour le processus. La production d’hydrogène s’effectue dans un électrolyseur PEM avec membrane revêtue d’un catalyseur (CCM – Catalyst Coated Membrane) alimenté par une source de tension électrique continue.
L’hydrogène fortement saturé en eau est ensuite purifié avec des séparateurs d’eau, une section de refroidissement et une unité de séchage pour un stockage intermédiaire dans un réservoir tampon.
Pour une utilisation ultérieure, l’hydrogène peut être transvasé du réservoir tampon dans une bouteille de gaz. L’hydrogène non utilisé ou en excès est évacué en toute sécurité par une conduite de purge. Par mesure de sécurité, les conduites sont purgées à l’azote avant la mise hors tension de l’installation (N2 non compris).
Pour un entretien de l’unité de séchage, deux filtres adsorbants sont installés en parallèle. La durée d’utilisation restante des filtres est saisie et affichée.
L’installation d’essai est commandée et utilisée via le logiciel GUNT (PC externe nécessaire). Le niveau, la température et la conductivité de l’eau sont surveillés. De même, les valeurs de mesure du débit, de la température et de la pression de l’hydrogène ainsi que du courant et de la tension au niveau de l’électrolyseur sont enregistrées. Un bilan énergétique est réalisé à l’aide du logiciel GUNT.
