L’hydrogène vert est considéré comme l’une des technologies clés de la transition énergétique, où une part importante des besoins en électricité est couverte par le photovoltaïque et l’énergie éolienne. Toutefois, cette production d’électricité est très irrégulière. Des phases de surplus d’électricité s’opposent à des phases de déficit d’électricité. Comment résoudre ce problème ?
Sécuriser l’approvisionnement en énergies renouvelables et vertes
Le stockage de l’énergie et la gestion des flux d’énergie sont d’une importance fondamentale. Les hommes de l’âge de pierre utilisaient déjà le feu lorsqu’ils en avaient besoin et non lorsqu’il était disponible par hasard. Cela a été rendu possible par l’énergie solaire stockée dans le bois. Ce comportement d’utilisation de l’énergie, à savoir qu’elle est immédiatement disponible en cas de besoin, est resté gravé dans la mémoire de chaque individu et de la société dans son ensemble. On part du principe qu’à chaque seconde, les besoins énergétiques individuels peuvent être satisfaits. Le développement humain est dominé par l’utilisation du stockage de l’énergie. Et c’est là que se situe le nœud de tout le débat actuel sur l’énergie.
La révolution industrielle du 19e siècle en Europe et en Amérique du Nord était basée sur le charbon et le bois. Au 20e siècle, le pétrole et le gaz naturel ont été ajoutés, suivis par l’énergie nucléaire. L’évolution énergétique au niveau mondial s’est toujours faite par l’ajout de nouvelles sources d’énergie au mix existant. Jusqu’à présent, des sources d’énergie ont toujours été ajoutées et jamais un abandon brutal et incertain n’a été effectué.
Le tournant énergétique souhaité s’est transformé en très peu de temps en un tournant de la politique énergétique. Les pénuries d’approvisionnement et les hausses de prix dues à l’évolution de la situation géopolitique ainsi qu’au changement climatique en cours nous rappellent clairement à quel point il est fondamental de disposer d’un approvisionnement énergétique neutre en termes de climat et résistant aux crises, ainsi que de coûts énergétiques prévisibles. Avec le développement de la production d’énergie renouvelable, le stockage de cette énergie verte est absolument nécessaire, surtout pour l’hiver. En avril 2023, RAG a pu présenter une étape importante, l’achèvement de l’installation de l’Underground Sun Storage à Rubensdorf, un stockage d’hydrogène à 100 %.
Underground Sun Storage :
Stocker l’hydrogène vert dans des gisements souterrains pour l’hiver
RAG s’intéresse au stockage de l’hydrogène depuis 2015 déjà. Dans ce cadre, jusqu’à 20 % d’hydrogène ont été mélangés au gaz naturel dans un réservoir souterrain. L’étape suivante a été le stockage d’hydrogène pur. En avril 2023, RAG Austria a mis en service à Rubensdorf en Haute-Autriche le premier stockage saisonnier d’hydrogène au monde dans un gisement souterrain de grès poreux.
Les excédents d’électricité provenant de sources renouvelables permettent de décomposer l’eau en oxygène et l’hydrogène par électrolyse et de produire ce que l’on appelle de l’hydrogène vert. Contrairement à l’électricité, celui-ci peut être stocké. Il est ainsi possible d’utiliser l’énergie produite en été en hiver ou précisément lorsqu’il n’est pas possible de produire suffisamment d’électricité à partir du soleil et du vent.
L’ordre de grandeur du stockage correspond au surplus produit en été par environ 1.000 installations photovoltaïques sur des maisons individuelles.
Plus d’informations sur www.uss-2030.at
Underground Sun Conversion
Une découverte étonnante a été faite dans le cadre du projet “Underground Sun Conversion”.
Les archéobactéries (microbes) qui produisaient déjà le gaz naturel il y a des millions d’années sont toujours présentes dans le gisement. Ils sont capables de produire à nouveau du méthane (CH4) à partir d’hydrogène et de CO2.
En collaboration avec l’Université de la culture du sol de Vienne (BOKU), ce processus de transformation a fait l’objet d’études théoriques et techniques au cours des dernières années.
Et c’est ainsi que l’on a constaté, dans l’ancien gisement de gaz de Pilsbach en Haute-Autriche, que ces fameuses archées devenaient plus actives lorsqu’on les nourrissait d’une certaine combinaison d’hydrogène (H2) et de dioxyde de carbone (CO2) et qu’elles le transformaient en méthane vert (CH4). C’est ainsi que RAG a développé, en collaboration avec la BOKU, la technologie “Underground Sun Conversion” (USC). Dans ce gisement souterrain a lieu une méthanisation microbienne avérée, c’est-à-dire une transformation biologique en méthane vert (CH4), le principal composant du gaz naturel.
En été, il est possible de produire de l’hydrogène par électrolyse à partir de l’électricité éolienne et solaire excédentaire et de le stocker dans le sous-sol. Le CO2 provenant des centrales thermiques, de l’industrie ou des processus de fermentation (par exemple dans les installations de biogaz) est récupéré et également pompé dans le puits. En hiver, lorsque l’offre d’énergie renouvelable est la plus faible, le méthane vert produit par les archées est extrait, traité et injecté dans le réseau de gaz.
Cela permet d’une part de compenser la production discontinue d’énergie renouvelable et d’autre part d’établir un cycle du carbone. L’idée de cycle est importante, car à long terme, on ne pourra gérer notre planète Terre que de manière circulaire.
www.underground-sun-conversion.at/flexstore
https://www.rag-austria.at/forschung-innovation/carbon-cycle-economy-demonstration.html
Stockage de Rubensdorf © filmpla.net (RAG Austria AG)
À propos de RAG
Au cours de ses presque 90 ans d’histoire, RAG s’est adaptée à plusieurs reprises de manière très flexible aux besoins du marché et a à chaque fois anticipé les développements futurs. De l’entreprise classique d’extraction de pétrole, puis de gaz, RAG est devenue au cours des dernières décennies la plus grande entreprise de stockage d’énergie d’Autriche et fait partie des principaux opérateurs techniques de stockage en Europe. L’activité principale de l’entreprise est le stockage, la transformation et le conditionnement en fonction des besoins de l’énergie sous forme de gaz. Avec des capacités de stockage d’environ 6,3 milliards de mètres cubes de gaz naturel, RAG exploite environ 6 % de toutes les capacités de stockage de gaz de l’UE.
Les innovations techniques et la volonté de rendre la production d’énergie renouvelable sûre en termes d’approvisionnement sont les moteurs de RAG. Ainsi, une grande partie des gisements souterrains de gaz naturel exploités par RAG sont transformés en stockages d’énergie capables de mettre à disposition l’énergie stockée à tout moment et avec une grande puissance. RAG vit ainsi la vision d’une “exploitation minière énergétique durable” et renforce ainsi de manière décisive la sécurité d’approvisionnement de l’Autriche et de l’Europe centrale.
Plus d’informations sur www.rag-austria.at
Auteur
Reina Börner
Head of Energy Trading
RAG Austria AG
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