Solutions : De nouveaux capteurs pour la technologie de l’hydrogène
Au XXIe siècle, le secteur de l’énergie fait face à son plus grand défi : la transition énergétique nécessite une production d’énergie à la fois efficace, écologique, sûre et rentable.
L’industrie photovoltaïque s’est fortement développée et est en mesure de produire de l’énergie renouvelable abordable. Mais une question reste ouverte : comment stocker l’énergie produite ? De plus en plus de secteurs misent pour cela sur l’hydrogène : la transformation en hydrogène permet de stocker, transporter et à nouveau libérer l’énergie de manière propre et respectueuse de l’environnement. Afin que la manipulation de l’hydrogène soit sûre et efficace, il faut cependant trouver la bonne température. En effet, l’hydrogène ne passe à l’état liquide qu’à partir d’une température de -253 °C – des conditions extrêmes auxquelles des capteurs normaux ne pourraient pas résister.
RÖSSEL-Messtechnik a collaboré avec des experts de l’hydrogène afin de développer des capteurs et équipements novateurs fournissant des mesures de température fiables afin de pouvoir produire de l’énergie de manière efficace. Nos capteurs aident à faire avancer la recherche et le développement de systèmes énergétiques écologiques et à faire durablement baisser les émissions de CO2.
Le défi
Pour pouvoir utiliser des capteurs de température dans le traitement de l’hydrogène, il faut qu’ils répondent à des exigences diverses et complexes. Et ce notamment du fait que l’hydrogène ne passe à l’état liquide qu’à des températures extrêmement basses de -253 °C. L’hydrogène peut être stocké à l’état liquide ou gazeux, mais le stockage liquide offre davantage d’efficacité et de sécurité. Pour effectuer des mesures dans cette plage de température, les matériaux de l’armature et du capteur doivent être fiables pour ces conditions. Les capteurs de température courants sont toutefois conçus pour une sollicitation allant jusqu’à -196 °C.
Un autre problème est la fabrication de tubes de protection adaptés pour les capteurs qui doivent être utilisés dans la technologie de l’hydrogène. Pour cela, il faut à la fois tenir compte de la sélection des matériaux et de la construction. Les raccordements bloqués par un filetage ne peuvent pas être utilisés dans cette plage de température pour des raisons de sécurité.
La solution
En collaboration avec des organismes de recherche et des partenaires industriels, RÖSSEL-Messtechnik a développé de nouveaux types de capteurs pour les opérations de mesure dans la technologie de l’hydrogène : avec des combinaisons de matériaux et isolations jusqu’ici inusitées, ces capteurs permettent d’effectuer des mesures fiables dans la plage de température extrêmement basse et dans le milieu de l’hydrogène.
Dans ce cadre, la sélection des matériaux s’est inspirée de notre travail avec la technologie aéronautique et aérospatiale. Dans le processus de développement des nouveaux types de capteurs, plusieurs métaux ont été analysés et un acier inoxydable spécial et des alliages en aluminium ont été sélectionnés. L’élément de mesure employé est une thermistance NTC (Negative Temperature Coefficient Thermistor) spéciale dans une isolation en verre. Les longues années d’expérience et les bases de données très complètes et provenant de la pratique ont permis à l’équipe compétente de RÖSSEL-Messtechnik d’analyser et de tester les éléments de capteur et les matériaux de tube de protection appropriés, puis de les rendre compatibles à une production en série.
L’avantage
Avec les capteurs innovants développés par RÖSSEL-Messtechnik, les systèmes à hydrogène peuvent être surveillés de manière fiable. Les capteurs fournissent des informations importantes pour rendre la production d’énergie avec de l’hydrogène plus efficace et plus sûre. Nos capteurs ont déjà été utilisés dans l’industrie automobile pour la surveillance de sécurité dans les réservoirs à hydrogène de véhicules particuliers. Dans les bus à H2 et les piles à combustible, nos capteurs mesurent la température de l’hydrogène à l’état gazeux afin de rendre la production d’énergie plus efficace et les installations plus sûres pour les personnes et la nature. Grâce à ces capteurs, nous contribuons au progrès des méthodes de production d’énergie propres et efficaces et à la réduction des émissions de CO2.