Un outil de suivi stimule la transition énergétique de l’Europe
La durabilité de la chaîne énergétique européenne et l’abandon des combustibles fossiles dépendent en grande partie de la disponibilité, de la fiabilité et de la rentabilité des sources d’énergie alternatives. Alors que l’énergie éolienne et solaire sont de plus en plus présentes, les déséquilibres entre l’offre et la demande demeurent un problème. «Vous pouvez connaître des périodes de beau temps ensoleillé, mais un faible besoin d’électricité», explique le coordinateur du projet REACTT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) Đani Juričić de l’Institut Jožef Stefan(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) en Slovénie. «Que faire de tout ce surplus d’énergie électrique? Dans d’autres cas, la demande peut être nettement supérieure à l’énergie que peuvent fournir les panneaux solaires et le réseau.»
Technologie de l’électrolyse à oxyde solide
Les systèmes basés sur la technologie de l’électrolyse à oxyde solide (SOEC pour solid oxide electrolysis cell) pourraient jouer un rôle capital pour remédier à ce déséquilibre. Les procédés de conversion électrochimique de l’énergie à haute température utilisent l’électricité pour séparer l’eau (et/ou le dioxyde de carbone) en hydrogène (et/ou en monoxyde de carbone) et en oxygène, la haute température de fonctionnement contribuant à l’obtention d’un haut rendement. «L’hydrogène peut ensuite être stocké ou directement utilisé dans l’industrie pour divers processus industriels ou le transport», explique Đani Juričić. «Le système peut également être inversé, et l’hydrogène peut être utilisé pour produire de l’électricité par le biais de piles à combustible, et contribuer ainsi à résoudre le déséquilibre entre l’offre et la demande.» Alors que la technologie SOEC pourrait jouer un rôle fondamental dans la transition énergétique(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) de l’Europe, la recherche s’est récemment concentrée sur des innovations énergétiques plus facilement accessibles, telles que les électrolyseurs alcalins et PEM.
Capacités de surveillance, de diagnostic et de contrôle
Le projet REACTT avait pour objectif de renforcer l’attrait et la viabilité de la technologie SOEC en concevant une plateforme qui intègre des fonctionnalités de surveillance, de diagnostic et de contrôle. L’objectif était d’améliorer l’efficacité, la fiabilité et la durée de vie des systèmes SOEC. «Les systèmes SOEC existent depuis une vingtaine d’années au stade pilote», explique Đani Juričić. «Pour exploiter commercialement cette technologie, un grand nombre de problèmes doivent encore être résolus, et notamment la fiabilité.» Pour l’instant, toute la surveillance du système est effectuée manuellement par les opérateurs. L’automatisation de la prise de décision et l’introduction d’outils de diagnostic et de surveillance pourraient permettre aux batteries SOEC de fonctionner plus longtemps et plus efficacement. «Nous avons développé des algorithmes capables d’ajuster les opérations en fonction des besoins», confie Đani Juričić. L’équipe du projet a testé sa plateforme sur trois sites pilotes. «Dès que nous résolvions un problème, dix autres questions émergeaient», ajoute Đani Juričić. «C’est la nature même d’une technologie pionnière. Lorsque nous avons commencé, nous n’avions vu que la partie émergée de l’iceberg.»
Des outils de contrôle SOEC avancés
Le consortium a néanmoins réussi à développer des outils de diagnostic et de contrôle avancés pour les applications SOEC. Le matériel, ou «boîte magique» comme l’appelle Đani Juričić, fournit aux opérateurs des données de surveillance et de diagnostic qui leur permettent d’agir rapidement. «Les opérateurs doivent savoir si le système est fonctionnel ou s’il y a un problème», explique-t-il. «Les alertes précoces leur permettent d’organiser l’envoi de pièces détachées, de programmer des mises à niveau, etc. Dans l’état actuel des choses, un problème non détecté peut se révéler fatal.» Le projet a également développé un matériel qui «excite» la batterie afin de provoquer une réaction. La réponse du système, en particulier de la batterie SOEC, à ces perturbations, fournit de précieuses informations sur son état. Cela permet aux opérateurs de mieux comprendre ce qui se passe dans la batterie. Đani Juričić espère que les progrès réalisés dans le cadre de REACTT déboucheront à terme sur des produits prêts pour le marché. «Nous avons développé un portefeuille de solutions qui pourraient très bientôt être utilisées dans des contextes commerciaux», ajoute-t-il.
