Le 8 mai, l'entreprise autrichienne RAG a inauguré le premier projet pilote mondial de stockage souterrain d'hydrogène sur un ancien dépôt de gaz à Rubensdorf. Ce projet pilote permettra de stocker 1,2 million de mètres cubes d'hydrogène, soit l'équivalent de 4,2 GWh d'électricité. L'hydrogène stocké sera produit par une pile à membrane échangeuse de protons de 2 MW fournie par Cummins. Dans un premier temps, cette pile fonctionnera à pleine charge afin de produire suffisamment d'hydrogène pour le stockage. Par la suite, son fonctionnement sera optimisé pour permettre l'injection du surplus d'électricité renouvelable dans le réseau.
Ce projet pilote, étape importante du développement d'une économie de l'hydrogène, démontrera le potentiel du stockage souterrain d'hydrogène pour le stockage saisonnier de l'énergie et ouvrira la voie à un déploiement à grande échelle de cette énergie. Malgré les nombreux défis à relever, il s'agit assurément d'une avancée majeure vers un système énergétique plus durable et décarboné.
Le stockage souterrain d'hydrogène consiste à utiliser des structures géologiques souterraines pour stocker à grande échelle l'énergie hydrogène. Après avoir produit de l'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables et généré de l'hydrogène, ce dernier est injecté dans des structures géologiques souterraines telles que des cavernes de sel, des gisements de pétrole et de gaz épuisés, des aquifères et des grottes rocheuses revêtues, afin de stocker l'énergie hydrogène. Au besoin, l'hydrogène peut être extrait de ces sites de stockage souterrain pour être utilisé comme gaz, pour la production d'électricité ou à d'autres fins.
L'énergie hydrogène peut être stockée sous diverses formes : gazeuse, liquide, adsorption de surface, hydrure ou encore liquide grâce à des réservoirs d'hydrogène embarqués. Cependant, pour assurer le bon fonctionnement du réseau électrique auxiliaire et établir un réseau énergétique hydrogène optimal, le stockage souterrain d'hydrogène est actuellement la seule solution viable. Les solutions de stockage en surface, telles que les canalisations ou les réservoirs, ont une capacité de stockage et de décharge limitée à quelques jours. Le stockage souterrain d'hydrogène est nécessaire pour assurer un stockage d'énergie sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Il permet de répondre aux besoins de stockage d'énergie pendant plusieurs mois, d'extraire l'hydrogène pour une utilisation directe en cas de besoin, ou de le convertir en électricité.
Cependant, le stockage souterrain de l'hydrogène se heurte à un certain nombre de défis :
Premièrement, le développement technologique est lent.
Actuellement, la recherche, le développement et la démonstration nécessaires au stockage dans les gisements de gaz et les aquifères épuisés progressent lentement. Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les effets du gaz naturel résiduel dans les gisements épuisés, les réactions bactériennes in situ dans les aquifères et les gisements de gaz épuisés susceptibles d'entraîner des pertes de contaminants et d'hydrogène, ainsi que les effets de l'étanchéité du stockage, qui peut être influencée par les propriétés de l'hydrogène.
Deuxièmement, la période de construction du projet est longue.
Les projets de stockage souterrain de gaz nécessitent des délais de construction considérables : de cinq à dix ans pour les cavernes salines et les réservoirs épuisés, et de dix à douze ans pour le stockage en aquifère. Pour les projets de stockage d’hydrogène, ce délai peut être encore plus long.
3. Limité par les conditions géologiques
Le potentiel des installations de stockage souterrain de gaz est déterminé par l'environnement géologique local. Dans les zones à potentiel limité, l'hydrogène peut être stocké à grande échelle sous forme liquide par conversion chimique, mais le rendement de conversion énergétique s'en trouve réduit.
Bien que l'énergie hydrogène n'ait pas été utilisée à grande échelle en raison de son faible rendement et de son coût élevé, elle présente de larges perspectives de développement à l'avenir grâce à son rôle clé dans la décarbonation de divers domaines importants.
Date de publication : 11 mai 2023