Projet CLUED-O
Objectifs techniques du projet
Nos objectifs
Les compétences des laboratoires et centres de recherche associés dans CLUED-O en lien avec une PME spécialisée en ingénierie permettent d’envisager le développement de piles à combustible à oxyde solide innovantes et performantes qui opèreront avantageusement en-dessous de 650°C pour la production autonome d’électricité et de chaleur à partir de réseaux d’hydrogène européens (existants et futurs). La durabilité des systèmes étant fortement liée à la qualité des interfaces, il s’agit ici de mettre la priorité sur les procédés de dépôt de couches industrialisables dans la zone concernée, simplifier le choix des composants auxiliaires tout en anticipant le recyclage des composants.
Nos axes
01.
— Amélioration de cellules existantes
Le premier axe du projet visera à l’amélioration de cellules existantes avec le dépôt de cathode à microstructure contrôlée et durable sur des demi-cellules commerciales (fast track). Les cellules optimisées seront assemblées pour former un stack. A l’issue du projet, les conditions d’intégration dans un pilote seront étudiées dans l’objectif d’un transfert industriel.
02.
— Élaboration de cellules complète de 3ème génération
Le second axe du projet portera sur l’élaboration de cellules complète de 3ème génération sur support métallique (slow track). En parallèle, la recyclabilité de l’ensemble des composants sera étudiée et complétée par une analyse de cycle de vie et de l’impact environnemental des composants et des procédés de mise en oeuvre. Le projet fera également l’objet d’une analyse socioéconomique.
L’objectif est d’atteindre le TRL7 en conditions réelles de fonctionnement.
L’innovation qui découlera de CLUED-O permettra d’envisager l’assemblage de tels dispositifs dans la zone transfrontalière, de développer son leadership en procédés de traitement de surface en répondant aux besoins du tissu industriel et en développant une activité de recyclage de matériaux critiques de piles à combustible.
CLUEDO permettra non seulement d’aboutir à un démonstrateur mais surtout, il permettra aux équipes, qui pour la première fois collaboreront ensemble, d’associer leurs forces et ainsi contribuer à une dynamique transfrontalière. Ainsi les organismes de recherche et d’enseignements supérieurs impliqués dans CLUED-O ont pris conscience de leur complémentarité et capacité à répondre aux enjeux de cette nouvelle économie. Leur dynamique est ici renforcée par l’implication d’une PME locale au rayonnement international et par la forte implication des pôles de compétitivité et cluster qui permettront le déploiement des solutions issues du projet. Ce projet dépasse les échelles nationale, régionale et locale et trouve sa force dans la collaboration transfrontalière.
Enjeux de l’hydrogène et pertinence de son développement dans nos régions
Outre la nécessité de s’adapter au changement climatique, le contexte géopolitique et la volatilité des marchés des énergies nécessitent une accélération drastique de la transition énergétique pour permettre l’accès à une indépendance énergétique vis-à-vis des énergies fossiles. Dans ce contexte, l’Europe accélère sa transition vers une économie inclusive à hydrogène renouvelable. Le plan REPowerEU a fixé un objectif de 15 millions de tonnes d’hydrogène renouvelable en plus de l’objectif des 5,6 millions de tonnes prévues par le paquet Fit for 55. Il s’agit donc de développer l’offre en hydrogène et en technologies de production adéquates.
L’étude réalisée par WaterstofNet Vzw démontre que le Benelux et ses régions voisines (Hauts-de-France, grand Est et Rhénanie du Nord, Sarre, Palatinat et Basse Saxe) représentent le centre européen de l’industrie de l’acier et de la chimie. Le Benelux seul concentre 20% de la production d’ammoniac, méthanol, oléfines. Parce que ces régions sont largement ouvertes sur des ports internationaux, elles offrent une forte densité d’infrastructures énergétiques. Ces infrastructures portuaires et de transport renforcent le développement de nouvelles unités industrielles chimiques basées sur l’hydrogène, en plus des unités existantes dans les domaines de la chimie, du verre, de la mécanique et de la métallurgie fortement implantés dans la région concernée par le projet.
Cependant, le développement de cette industrie suppose un développement conjoint de l’accès à l’électricité verte. Il est probable que des goulots d’étranglement vont apparaître soit à cause de son caractère intermittent, soit dus à une forte volatilité des prix. Chaque producteur devra donc développer une approche d’intégration sectorielle avec des briques de conversion supplémentaires (Power to X et X to Power) et ce, sans forcément lier les deux, notamment en prévoyant de la conversion locale à partir de biomasse ou encore de gaz de mine. C’est là un autre point fort des régions concernées par le projet que de disposer de plusieurs ressources mobilisables pour le Power to X comme le biogaz, fortement développé en Hauts de France et Belgique et le gaz de mine déjà exploité par un même groupe de part et d’autre de la frontière franco-belge permettant la production d’hydrogène décarboné par plasmalyse de sources locales de méthane et de gaz de synthèse par gazéification de biomasse distribuable.
L’hydrogène décarboné est considéré comme le vecteur énergétique de demain. La région transfrontalière France-Wallonie-Flandres occupe une position stratégique en matière de distribution et d’accessibilité à l’hydrogène. Cet accès privilégié à de l’hydrogène décarboné permet d’envisager le développement de dispositifs de production d’électricité autonomes à une époque où le coût de l’énergie et la dépendance aux énergies fossiles sont devenus critiques. En Belgique, comme en France, la dynamique est lancée pour favoriser l’utilisation de technologies de production électrique à faible émission.