A high efficiency hydrogen production

Produire l’hydrogène à partir d’électrolyse de l’eau avec une électricité décarbonée permettrait de réduire fortement l’empreinte carbone de ce vecteur énergétique. Parmi les technologies d’électrolyse, celle basée sur la technologie à oxydes solides est susceptible d’offrir les meilleurs rendements. De plus, elle est aussi réversible entre un mode électrolyse et un mode pile à combustible, offrant alors un intérêt tout particulier pour le stockage des énergies renouvelables intermittentes.

Des essais à l’échelle d’un stack et d’un système en mode électrolyse, co-électrolyse et pile à combustible ont été réalisés au CEA-LITEN. Un empilement de 25~cellules de 100~cm² a produit jusqu’à 1,9~Nm³/h d’hydrogène à 800~°C en dessous de la tension thermoneutre (1,3~V) pour toutes les cellules pour une conversion de la vapeur en hydrogène de l’ordre de 50~%.

Enfin, cette technologie d’empilement a été implémentée dans un système électrolyseur (i.e. incluant tous les auxiliaires thermiques, fluidiques et électriques) permettant de valoriser la chaleur au mieux et de démontrer les potentialités de cette technologie en termes de rendement énergétique avec une consommation électrique totale de 3,5~kWe/Nm³ d’hydrogène.