Compresseur d'hydrogène
Un compresseur d'hydrogène est un appareil qui augmente la pression de l'hydrogène en réduisant son volume.
Compresseur et pompe modifier
Les compresseurs d'hydrogène sont étroitement liés aux pompes à hydrogène et aux compresseurs à gaz : tous deux augmentent la pression d'un fluide et tous deux peuvent transporter le fluide à travers un tuyau. Les gaz étant compressibles, le compresseur réduit également le volume d'hydrogène gazeux, alors que le principal résultat d'une pompe élevant la pression d'un liquide est de permettre à l'hydrogène liquide d'être transporté ailleurs.
Les types modifier
Compresseurs à pistons alternatifs modifier
Une méthode éprouvée pour comprimer l'hydrogène consiste à utiliser des compresseurs à pistons alternatifs. Les compresseurs à pistons alternatifs sont couramment disponibles en version lubrifiée à l'huile ou non lubrifiée. Les compresseurs à membranes, non lubrifiés, sont préférés pour éviter la contamination par l'huile de l'hydrogène. Les compresseurs à pistons sont le standard pour atteindre des pressions élevées, lorsqu'un fort ratio de compression est nécessaire[1],[2]. Le débit typique est de 300 Nm3 h−1[2].
Les compresseurs à membranes sont dotés d'une triple membrane en acier inoxydable, qui permet de séparer l'hydrogène de l'huile de lubrification. La triple membrane est reliée à des goulets d'évacuation, ce qui permet de détecter la rupture d'une des membranes par la détection de fuites d'huile ou d'hydrogène[3].
Compresseur d'hydrogène électrochimique modifier
Un compresseur électrochimique à plusieurs étages comprend une série d'assemblages membrane-électrode, similaires à ceux utilisés dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons. Ce type de compresseur ne comporte donc aucune pièce mobile et est compact. Le compresseur électrochimique fonctionne de manière similaire à une pile à combustible : une tension est appliquée à la membrane et le courant électrique résultant tire l'hydrogène à travers la membrane. Avec la compression électrochimique de l'hydrogène, une pression de 1 000 bar est atteinte, mais à un débit faible, de l'ordre de 1 Nm3 h−1[2]. Un brevet est en instance revendiquant une efficacité exergétique de 70 à 80 % pour des pressions allant jusqu'à 700 bars[4].
Compresseur à hydrure modifier
Dans un compresseur à hydrures, les propriétés thermiques et de pression d'un hydrure sont utilisées pour absorber l'hydrogène gazeux à basse pression à des températures ambiantes puis libérer de l'hydrogène gazeux à haute pression à des températures plus élevées. Les pressions atteintes vont jusqu'à 700 bar en laboratoire, par des compressions étagées, à un débit faible, de l'ordre de 2 Nm3 h−1[2],[5]. L'avantage de ce type de compresseur est de pouvoir utiliser de la chaleur résiduelle à basse température.
Notes et références modifier
- (en) « Gaseous Hydrogen Compression », sur Energy.gov (consulté le ).
- (en) Jiexin Zou, Ning Han, Jiangyan Yan et Qi Feng, « Electrochemical Compression Technologies for High-Pressure Hydrogen: Current Status, Challenges and Perspective », Electrochemical Energy Reviews, vol. 3, no 4, , p. 690–729 (ISSN 2520-8136, DOI 10.1007/s41918-020-00077-0, lire en ligne, consulté le ).
- NovaSwiss, « Catalogue NovaSwiss », (consulté le )
- (en) « Electrochemical Hydrogen Compressor », sur Conseil national de recherches Canada (version du sur Internet Archive).
- (en) « Metal hydride hydrogen compressors: A review », International Journal of Hydrogen Energy, vol. 39, no 11, , p. 5818–5851 (ISSN 0360-3199, DOI 10.1016/j.ijhydene.2014.01.158, lire en ligne, consulté le ).
