Comment une ferme flottante à hydrogène a rapproché la Chine des énergies renouvelables propres

Une équipe de chercheurs chinois a fait un pas de plus dans la recherche d'une énergie propre et renouvelable en convertissant l'eau de mer en hydrogène et en oxygène.

Le développement de la plate-forme offshore qui a exploité à la fois l'énergie éolienne et solaire dans la première tentative réussie d'utiliser l'eau de mer sans avoir besoin de dessalement a été dirigé par le chercheur Xie Heping de l'Université de Shenzhen et la société publique Dongfang Electric Corporation.

La plate-forme - surnommée "Dongfu Number One" - est ancrée dans les eaux du sud-est de la Chine au large des côtes de la province du Fujian et est capable de résister à de hautes vagues et à des rafales jusqu'à une force 8 sur l'échelle de Beaufort.

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"Il a achevé avec succès une opération continue de 10 jours lors de sa course inaugurale en mai, marquant un début prometteur pour la perspective d'une production d'hydrogène offshore alimentée par des énergies renouvelables", a rapporté l'agence de presse officielle Xinhua le 3 juin.

La plate-forme de 63 mètres carrés (678 pieds carrés) combine un système de production d'hydrogène avec un système d'alimentation éolienne offshore stable. En combinant les deux composants, les chercheurs ont créé une ferme flottante respectueuse de l'environnement qui électrolyse l'eau de mer en hydrogène sans créer d'effets secondaires indésirables ni de pollution.

"Cette expérience de démonstration a non seulement validé la capacité anti-interférence de l'appareil, mais a également produit des données précieuses. Le projet est un cas exemplaire de transition de la réussite scolaire à l'industrialisation", indique le rapport.

L'équipe de Xie - les créateurs de la technologie de production d'hydrogène au cœur de la plateforme - a d'abord publié un article sur le processus dans la revue à comité de lecture Nature en novembre.

L'eau de mer est complexe à travailler du fait de la complexité de sa composition. Il est plein de micro-organismes et de particules en suspension, ce qui conduit souvent à une faible efficacité de l'électrolyse tout en raccourcissant la durée de vie de l'équipement.

Les projets antérieurs – comme ceux aux Pays-Bas et en Allemagne – reposaient souvent sur le dessalement d'abord de l'eau de mer, puis sur l'utilisation de l'eau douce pour la production d'hydrogène.

Mais cette approche ajoute de la complexité au processus - nécessitant un équipement de dessalement étendu et de grandes ressources foncières, ce qui augmente à la fois le coût de la production d'hydrogène et la difficulté de construire un projet.

Depuis les années 1970, les scientifiques recherchent des moyens de fabriquer de l'hydrogène en électrolysant directement l'eau de mer. La solution proposée par l'équipe de Xie a été reconnue par le ministère des Sciences et de la Technologie comme l'une des 10 principales avancées scientifiques de la Chine en 2022.

Dongfang Electric Corporation, quant à elle, a aidé à industrialiser la production de la technologie pour assurer un approvisionnement stable en énergie éolienne offshore. Alimentée par une éolienne de 10 mégawatts et équipée d'un système de stockage d'énergie de 28 kilowatts, la plate-forme d'électrolyse flottante a maintenu la production d'hydrogène avec une efficacité de Faraday de près de 100 % pendant 10 jours consécutifs, ont déclaré les chercheurs.

Même dans ces conditions, les performances et la consommation énergétique de la plateforme sont restées comparables aux conditions de laboratoire.

Après 10 jours de fonctionnement dans l'eau de mer, les scientifiques ont déclaré que le système maintenait toujours un taux de rejet d'ions impressionnant de plus de 99,99 %, produisant de l'hydrogène d'une pureté d'au moins 99,9 %.

De plus, sans besoin de dessalement, la plateforme offre une alternative économique à la production industrielle actuelle. La technologie ne coûte que 11,2 yuans (1,57 USD) par kilogramme (2,2 livres) d'hydrogène, soit bien moins que le coût actuel de la production d'hydrogène à partir de gaz naturel, qui varie de 20 à 24 yuans par kilogramme.

Xie a déclaré que l'équipe chercherait maintenant à améliorer ses réalisations.

« Nous avons intégré avec succès les énergies renouvelables offshore et obtenu une électrolyse sans dessalement de l'eau de mer dans l'océan réel et complexe. Notre équipe prévoit de développer un système de production d'hydrogène plus efficace, capable de résister aux interférences, et de promouvoir son industrialisation avec des entreprises mondiales », a déclaré Xie. .

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