Gazenergie

Les chaudières à gaz se mettent à l’hydrogène

Les fabricants de chaudières travaillent d’arrache-pied au développement de chaudières à gaz 100% hydrogène. Aujourd’hui déjà, le marché propose des chaudières qui acceptent jusqu’à 20% d’hydrogène.

L’hydrogène (H2) ainsi que le gaz naturel ou le biogaz (CH4) sont des agents énergétiques gazeux dont voici les principales différences:

  • L’hydrogène a un pouvoir calorifique trois fois moins élevé que celui du gaz naturel.
  • La plage d’inflammabilité (qualifiant la plage de concentration dans laquelle le mélange gaz-air est inflammable) de l’hydrogène (4 - 77%-vol.) est beaucoup plus élevée que celle du gaz naturel et du biogaz (5 - 14%-vol.).
  • La vitesse de flamme (qualifiant la vitesse de réaction à la combustion) de l’hydrogène (346 cm/s) est beaucoup plus élevée que celle du gaz naturel (43 cm/s).
  • La température de combustion de l’hydrogène (2130 °C) est beaucoup plus élevée que celle du gaz naturel (1970 °C).

Ces différences de propriétés entre les deux gaz (CH4 et H2) ont une importance essentielle pour le développement de chaudières compatibles hydrogène. Il en va de même pour le développement des centrales de cogénération et des turbines à gaz.

Combustion stable et résistance des matériaux

Etant donné la vitesse de flamme élevée de l’hydrogène, il est plus difficile de stabiliser la flamme sur un point précis. Le matériau du brûleur doit résister à la température de combustion plus élevée de l’hydrogène. Il en va de même pour les centrales de cogénération (centrales CCF) et les turbines à gaz.

Inflammation et flamme

L’hydrogène a une plage d’inflammabilité plus large, ce qui augmente le risque d’auto-ignition. La combustion d’hydrogène pur donne une flamme invisible, raison pour laquelle celle-ci doit être surveillée en permanence.

Mélange de gaz combustibles

Les brûleurs des chaudières à gaz doivent pouvoir s’adapter en temps réel et automatiquement aux différents mélanges (gaz naturel, hydrogène et air). Il en va de même pour les centrales de cogénération et les turbines à gaz.

Théses 2020 Théses 2020
Gaz renouvelables Gaz renouvelables
Installations de biogaz Installations de biogaz
CCF CCF
Couplage des secteurs Couplage des secteurs
Projets énergétique Projets énergétique