Etanchéités et matériaux dédiés, face aux défis énergétiques de l’hydrogène

Dans nos sociétés industrialisées, l’hydrogène est un allier indispensable pour atteindre la neutralité carbone. Présent en abondance sur notre planète, cet élément chimique doit être mis à la disposition des utilisateurs avec une faible empreinte écologique, en quantités suffisantes et à des coûts compétitifs. Cela étant, créer de l’hydrogène pur – classiquement par électrolyse de l’eau pour en décomposer l’hydrogène et l’oxygène – relève d’un processus complexe et exigeant. 
Pour réduire ces coûts et rendre cette source d’énergie aussi accessible que les énergies traditionnelles, nous devons optimiser la production des électrolyseurs. Il nous faut en particulier renforcer leur capacité à s’adapter à une alimentation électrique fluctuante et augmenter leur fiabilité pour atteindre un fonctionnement continu de 10 ans voire plus. Maximiser ces paramètres est crucial pour garantir aux exploitants des coûts de production optimaux. 

La pile de l’électrolyseur est composée de centaines de cellules unitaires. Pour produire de l’hydrogène à grande échelle, ces cellules doivent présenter une large surface active et pouvoir fonctionner sous une forte pression et à des températures élevées. Plus il y a de cellules, plus la pile est puissante. Mais tous les fluides dans l’électrolyseur doivent être parfaitement isolés, et les joints doivent être suffisamment robustes pour tenir au moins 10 ans. 
Leader mondial en étanchéité et dynamique des fluides, Hutchinson cumule aussi plus de 170 ans d’expérience dans la filière hydrogène. Au sein de nos laboratoires, nous avons formulé les matériaux polyoléfiniques spécifiques, nous avons conçu et testé les joints d’étanchéité pour répondre aux exigences des électrolyseurs à membrane échangeuse de protons, à membrane échangeuse d’anions ou des électrolyseurs alcalins). 
Ces joints intégrés satisfont aux défis spécifiques de la production d’hydrogène avec une durée de vie de plus de 10 ans. Ils supportent des températures atteignant 110 °C et une pression supérieure à 30 bar (plus de 50 bar en test de validation). Leur diamètre peut dépasser les deux mètres, et il est possible de les produire en grandes quantités pour répondre à la demande croissante de piles de plus de 300 cellules.

Les solutions d’étanchéité d’Hutchinson sont réalisées pour fonctionner dans les environnements extrêmement exigeants de la production d’hydrogène. Elles n’altèrent pas la pureté de l’eau qui parcourt les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons. Elles résistent au pH extrême des électrolytes et à l’oxydation due au dégagement d’oxygène au cœur des électrolyseurs alcalins. Comme l’hydrogène diffuse à travers les matériaux et les fragilise avec le temps, Hutchinson conçoit et teste ses solutions pour prévenir ce type d’agression. 
Joints tout en caoutchouc ou intégrés sur des cadres en plastique ou en métal, nos produits prennent en compte parfaitement les besoins de nos clients, tout en assurant le meilleur équilibre économique à chaque étape du développement. Par nos simulations et nos tests rigoureux, nous optimisons la conception du produit avant de réaliser les prototypes. Les solutions sont testées dans nos centres de recherche dédiés et dans les laboratoires proches de nos sites de production, conformément aux normes internationales ou aux protocoles spécifiques appliqués par nos clients. Nous nous donnons ainsi les moyens de fournir des solutions d’étanchéité clé en main. 

Depuis 2011, Hutchinson fournit à l’industrie de l’hydrogène des joints pour les électrolyseurs. Nous participons actuellement à plusieurs projets, qui visent à augmenter la puissance des piles et à faire passer la production au niveau industriel. En raison des importants risques de fuite de gaz, manipuler l’hydrogène implique de respecter des mesures de sécurité strictes. Pour gérer ces risques, Hutchinson mobilise son expertise en aéronautique. Nous nous appuyons aussi sur l’excellence opérationnelle que nos équipes ont développée pour l’automobile afin de garantir à nos clients la maîtrise de la production en grande série.
Hutchinson recourt à l’éco-conception et privilégie l’usage des matières premières à faible impact environnemental afin de contribuer au caractère durable de l’hydrogène produit. Plus encore, notre expertise dans l’intégration de capteurs et d’actionneurs, ainsi que dans le traitement de l’information nous ouvre de nouveaux horizons. Nous pourrons aider nos clients à optimiser la sécurité et l’opérabilité de leurs électrolyseurs. 

Vous êtes un acteur de l’industrie de l’hydrogène ? Vous faites face à des défis majeurs ? Quels qu’ils soient, faites appel à Hutchinson. Demandez à nos experts de créer les solutions qui garantiront à votre entreprise le niveau de fiabilité le plus élevé.