Une entreprise technologique vise à perturber le secteur de l'hydrogène

L'hydrogène propre est un secteur en plein essor, avec un potentiel de changement de jeu pour le climat, mais c'est une industrie qui est elle-même mûre pour la perturbation. C'est le point de vue d'Utility Global, une entreprise technologique basée à Houston qui pense avoir développé une solution qui pourrait à la fois bouleverser la façon dont l'hydrogène propre est produit et élargir les options pour le consommer à un coût raisonnable.

La technologie eXERO d'Utility (prononcez "e-zero") offre une nouvelle approche pour produire de l'hydrogène en utilisant les gaz résiduaires et la chaleur des flux industriels pour alimenter une réaction électrolytique qui sépare l'oxygène des molécules d'eau. Le processus derrière la technologie, qui ne nécessite aucune entrée électrique externe, repose sur une membrane céramique exclusive qui permet de séparer l'hydrogène de la charge de vapeur. Le processus peut être alimenté par une gamme de gaz « flexibles » - méthane, gaz naturel renouvelable ou effluents gazeux industriels non traités - qui circulent dans le système et sont transformés en un flux « enrichi » de CO2 qui peut être capturé et séquestré à moindre coût par rapport aux méthodes conventionnelles. (D'autres éléments et composés dans un flux de gaz résiduaire, tels que l'azote et l'oxygène, traversent le système et sont rejetés dans l'atmosphère.)

Électrolyse sans électricité

Le PDG Claus Nussgruber le décrit comme un "procédé électrolytique à oxyde solide à haute température sans utilisation d'électricité". L'électrolyse nécessite une charge électrique pour briser les molécules d'eau - deux hydrogène et un oxygène - en leurs composants. Dans le procédé d'Utility, de l'eau, sous forme de vapeur, est injectée d'un côté de la membrane céramique spécialement traitée, avec du gaz de l'autre côté. La technologie exploite les propriétés innées des éléments contenus dans les gaz industriels courants qui, lorsqu'ils sont placés dans de bonnes conditions, dégagent naturellement une charge qui permet à la réaction électrolytique de se produire - un peu comme l'expérience de chimie classique au lycée qui utilise du cuivre, du zinc et un citron pour alimenter une ampoule.

"Ces matériaux prennent tout leur sens et acquièrent des propriétés particulières à une certaine température", explique Nussgruber. "Décomposer l'eau nécessite de l'énergie. Oxyder quelque chose - prendre un monoxyde de carbone et le transformer en dioxyde de carbone - dégage de l'énergie. Ainsi, notre processus peut être équilibré par le fait que l'énergie dégagée est égale à l'énergie requise." Maintenir les centaines de degrés centigrades requis pour que la réaction se produise est essentiel, dit-il, de sorte que le système doit également être enveloppé dans suffisamment d'isolant pour maintenir la température constante. La technologie peut réduire de 30 % le coût de production d'hydrogène à partir des gaz résiduaires, selon l'entreprise.

Intérêt des investisseurs

La perspective de produire simultanément de l'hydrogène propre à peu de frais tout en traitant les gaz de combustion bruts - tout en n'utilisant pas d'électricité - semble presque trop belle pour être vraie. Mais les investisseurs s'en rendent compte. La société a récemment clôturé un tour de table de série B de 25 millions de dollars, faisant appel à des investisseurs de renom tels que le géant du pétrole et du raffinage Saudi Aramco, l'acteur technologique Samsung et le spécialiste des matériaux de construction Saint-Gobain. "Ce n'est pas très souvent que nous trouvons une entreprise ayant le potentiel de perturber toute une industrie et d'avoir un impact positif sur le monde en même temps", a déclaré Cory Steffek, associé de l'investisseur principal Ara Partners, une société de capital-investissement axée sur la décarbonisation industrielle, dans un communiqué.

À ce stade, Utility cible les utilisateurs finaux d'hydrogène difficiles à décarboniser tels que les aciéries, les raffineries et les usines pétrochimiques. L'idée est d'installer des modules dans les usines existantes, de produire de l'hydrogène tout en traitant les gaz résiduaires, puis d'utiliser ce flux constant d'hydrogène propre pour les opérations sur site. L'entreprise affirme qu'un sidérurgiste, par exemple, peut réduire les émissions de carbone de 25 % grâce à cette technologie, avant même d'ajouter un équipement de capture du carbone, bien que les coûts de capture à la fin soient "considérablement inférieurs" puisque le CO2 traité serait "prêt pour la capture".

L'empreinte de la technologie est également considérablement plus petite que celle d'un électrolyseur conventionnel car elle ne nécessite aucun des équipements nécessaires pour connecter l'usine à un réseau électrique - "tous les avantages de l'électrolyse mais elle n'a pas les obstacles de l'alimentation", a déclaré Nussgruber à Energy Intelligence.

Adhésion du client

Utility dispose d'une usine pilote industrielle opérationnelle à son siège mondial dans le corridor énergétique de Houston, à l'ouest de la ville. La société affirme qu'elle est actuellement en pourparlers de partenariats "multiples" pour des programmes de démonstration sur le terrain.

Nussgruber dit que le premier déploiement de la technologie pourrait être annoncé d'ici le deuxième ou le troisième trimestre de 2023. "Nous ne sommes pas seulement un intérêt dans une université. De vraies entreprises prennent nos appels et nous avons de vraies négociations de contrats en ce moment", dit-il. "Ce sont des clients qui ont un réel besoin d'hydrogène vert et bas carbone. Ils ont de réelles pressions de décarbonation. Mais ce sont aussi des clients visionnaires qui veulent être à la tête de la transition énergétique, et qui recherchent donc une technologie durable, abordable et à court terme pour atteindre ces objectifs."

Il dit qu'une réponse typique d'un client potentiel est : "Oh, wow, nous n'avons jamais pensé à le faire de cette façon… parce que l'ingénierie des procédés traditionnels n'aurait pas proposé la partie électrochimique, et les ingénieurs électrochimiques classiques n'auraient pas trouvé la partie processus." Il ajoute: "C'est à l'intersection de l'ingénierie des procédés et de l'ingénierie électrochimique, ce qui a nécessité l'un de ces moments, en quelque sorte" penser au-delà de la boîte ". Et c'est ce qui s'est passé ici."