L'hydrogène dans le gaz naturel : une application critique pour la sécurité

 Production d'hydrogène

Pourquoi le passage à 20 % d'injection d'hydrogène nécessitera une attention encore plus grande à la sécurité 

" L'hydrogène est essentiel pour atteindre la neutralité carbone, car il permet de réduire les émissions de CO2 de 80 gigatonnes d'ici 2050 ". C'est ce qu'affirme le Conseil de l'hydrogène, qui a publié le rapport " Hydrogen for Net Zero " (L'hydrogène pour la neutralité carbone). Le Conseil de l'hydrogène n'est pas le seul organisme à souhaiter une adoption rapide de l'hydrogène ; les gouvernements, les écologistes, les ONG et l'industrie s'efforcent également de remplacer notre consommation de combustibles fossiles par l'hydrogène, une alternative verte.

À l'heure actuelle, une part importante de l'hydrogène que nous produisons est générée à partir de gaz naturel, selon un procédé de reformage du méthane à la vapeur. Il s'agit de l'" hydrogène gris ". Si les sous-produits de ce procédé, à savoir le dioxyde de carbone, sont capturés et stockés en toute sécurité, l'hydrogène est alors considéré comme neutre en carbone et le produit final est appelé " hydrogène bleu ". L'" hydrogène vert " véritable doit être produit à partir de sources d'énergie renouvelables et d'un procédé d'électrolyse.

Une grande partie de l'attention s'est naturellement portée sur la manière dont nous allons pouvoir produire et distribuer l'hydrogène à grande échelle, et sur les applications qui présentent le meilleur potentiel. Cela soulève toutefois une autre question tout aussi importante : la nécessité d'accroître notre utilisation de l'hydrogène de manière efficace et rentable, tout en maintenant, voire en améliorant, les normes de sécurité.

Volatilité de l'hydrogène

Bien que l'hydrogène soit utilisé depuis de nombreuses années comme gaz industriel, son adoption comme combustible pour les transports, la production d'électricité et le gaz domestique est relativement récente. En particulier, lorsqu'il est injecté dans le réseau de gaz naturel, il peut créer plusieurs problèmes potentiels. Ceux-ci comprennent :

  • Risque d'explosionL'hydrogène est un gaz volatil, inodore et incolore, ce qui le rend difficile à détecter sans instruments spécialisés.

  • Fragilisation des surfaces métalliques dans les canalisations, les compresseurs, etc. Le gaz peut réduire la ductilité à la traction de certains métaux, entraînant la formation de fractures par contrainte, avec un risque de fuites.

  • Pénétration des joints en élastomère L'hydrogène est une petite molécule qui peut pénétrer les joints en élastomère largement utilisés dans les équipements de canalisations. En cas de décompression, les molécules d'hydrogène peuvent se dilater, augmentant ainsi le risque de fuites de gaz.

  • Efficacité des processus Un mélange incorrect d'hydrogène et de gaz naturel peut avoir un impact sur l'efficacité de la combustion des turbines à gaz, augmentant les coûts et créant potentiellement des risques pour la sécurité.
  • La bonne nouvelle, c'est que tous ces problèmes sont connus et peuvent être résolus à l'aide de matériaux et de technologies de gestion appropriés. Il est notamment essentiel de surveiller en ligne les conditions de processus pendant la production, la distribution et la combustion. Cela inclut toute une série de paramètres, dont la mesure des traces d'humidité est l'un des plus importants. Elle joue un rôle clé dans le maintien de la qualité du gaz, la garantie de l'efficacité et de la sécurité du système, et le respect des exigences commerciales et des normes réglementaires.

    Analyseurs de point de rosée pour la surveillance de l'hydrogène 

    Il existe différentes technologies pour mesurer le point de rosée des hydrocarbures et de l'eau ; certaines sont utilisées sous différentes formes depuis de nombreuses années. Cependant, tous les analyseurs de point de rosée ne sont pas adaptés à la surveillance de l'injection d'hydrogène dans le gaz naturel, notamment en ce qui concerne la certification de sécurité électrique.

    Par rapport au gaz naturel, l'hydrogène présente une plage d'inflammabilité plus large lorsqu'il est mélangé à l'air. Il nécessite également beaucoup moins d'énergie pour brûler : seulement 0,02 milli-joule (mJ), soit moins de 10 % de l'énergie nécessaire pour enflammer le gaz naturel (0,29 mJ). Dans certaines circonstances, même une décharge statique peut suffire à enflammer un mélange hydrogène-air.  Contrairement à une installation traditionnelle au gaz naturel, il est essentiel que tout équipement électrique utilisé dans un environnement où de l'hydrogène peut être présent dispose d'un niveau de sécurité élevé en matière de protection contre les explosions. Tous les équipements électriques, y compris les systèmes d'analyse, actuellement installés sur les sites de gaz naturel ne sont pas conformes aux exigences de sécurité en matière de protection contre les explosions (Ex) pour l'hydrogène. 

    Il est donc important de choisir soigneusement les équipements. Nos derniers analyseurs de point de rosée des hydrocarbures Michell Instruments, par exemple, sont certifiés Ex pour une utilisation dans des environnements contenant de l'hydrogène sans nécessiter de modification ; cela inclut les applications de gaz naturel contenant au moins 20 % d'hydrogène. Ils produisent des résultats extrêmement précis, reproductibles et cohérents et sont certifiés conformes aux normes ATEX, IECEx, UKEX et NEC505.

    La gamme comprend :

    OptiPEAK-TDL600

    L'OptiPEAK TDL600 avec technologie laser à diode accordable

     MCU_Replacement

    Le Promet I.S. avec capteurs en oxyde métallique céramique

    Nous sommes les experts mondiaux en matière de surveillance et de mesure de l'humidité. Nous proposons huit technologies différentes couvrant toutes les applications liées à l'humidité, soutenues par une assistance technique et un service client inégalés. Pour en savoir plus, contactez l'un de nos spécialistes en applications dès aujourd'hui.

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    Ressources

    Hydrogen Council






    Produits apparentés

    Analyseur de point de rosée Condumax – Michell CD603
    Testeur de point de rosée portable – Michell CDP301
    Analyseur d’humidité dans Gaz Naturel - Michell OptiPEAK TDL600
    Analyseur d'Humidité de Process - Michell QMA601
    Auto-étalonnage d'Analyseur de Trace d'Humidité - Michell QMA401
    Analyseur d'Humidité de Process - Michell Promet I.S


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