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Un prolongateur d'autonomie Hydrogène pour les navires: Le REXH2 d'Energy Observer dévelopments

Le REXH2, entendez Range EXtender H2, est, comme son nom l'indique, un prolongateur d'autonomie énergétique pour un navire, que son utilisation soit destinée à la propulsion, aux systèmes de bord ou au deux.

 

Solution modulaire développée autour de la pile à combustible de dernière génération de Toyota, le REXH2 permettra une mobilité maritime et fluviale silencieuse sans émissions de CO2 et de particules fines.

Caractéristiques techniques: 

Pile à combustible PEMFC développée avec Toyota sur la base de la pile de la Miraï
Combustible Hydrogène

Puissance de 60 à 80 kW (60 kW en continu et 80 kW en pointe)
Piles qui peuvent être montées en série jusqu'à 10 unités, portant la puissance du système à 600 kW en continu et à 800 kW en pointe.

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Le premier REXH2, en version expérimentale, a passé de long mois sur les bancs d'essai de Toyota en Belgique, avant de pouvoir être enfin installé à bord du navire Energy Observer où il a été testé sur 7000 miles.

Energy Observer Developments (EODev) présentera sa solution REXH2 (Range Extender d'hydrogène) au Festival du Yachting de Cannes du 8 au 13 Septembre (2020) à bord d'un bateau de 12 mètres et pouvant transporter 12 passagers développé avec HYNOVA Yachts. L'HYNOVA 40 disposera ainsi, dans cette première configuration, de trois réservoirs d'une capacité totale de 22,5 kg d'hydrogène.

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Là, au cours de l'hiver, il a été testé encore et encore pour s'assurer de sa fiabilité comme de ses performances dans un environnement marin exigeant, soumis aux nombreux caprices de la météo, des vagues, de la houle et du roulis. L'océan, c'est un grand huit, pas une autoroute ; et une pile à combustible est un organe sensible, qui doit être protégé de toute poussière extérieure, de toute particule néfaste. C'est ainsi qu'en février il était enfin prêt à prendre le large pour sa première transatlantique, seule une météo capricieuse obligeant l'équipage à un départ plusieurs fois décalé. Il peut être difficile d'imaginer ce que ce périple signifie, ou de se projeter sur l'étendue des avancées induites par la mise en place du REXH2 à bord d'Energy Observer. Pour le comprendre, il faut réaliser que jusqu'à maintenant aucune pile à combustible, quelle que soit sa taille et sa puissance, sans parler de son coût, n'a eu à couvrir une telle distance d'une seule traite, sans possibilité d'être ravitaillée ni dépannée.

 

Lorsque vous conduisez une Toyota Mirai, une voiture hybride ou même une Tesla, vous êtes sur la terre ferme. Si la voiture tombe en panne par manque de carburant, vous pouvez... marcher. Et trouver à la brancher pour la recharger, ou appeler Engie pour vous livrer de d'hydrogène. Au milieu de l'Atlantique, rien de tout cela ; alors que, dans cet environnement hostile, les risques de panne peuvent être décuplés. Le pari est d'autant plus audacieux que l'aventure est tentée avec une nouvelle pile, plutôt qu'en s'appuyant sur les seules capacités de la pile précédente, qui n'auraient pas suffi à garantir l'autonomie nécessaire à une telle traversée. Et alors qu'au loin se profile également la traversée du Pacifique.

Le passage d'une pile de 30kW à la nouvelle pile de 80kW (60kW en continu) n'a pas fait que doubler les capacités du navire, il les a démultipliées. En effet, il est important de comprendre qu'un REXH2 est conçu, comme dans une voiture à hydrogène du type Toyota Mirai, pour fonctionner de pair avec une ou plusieurs batteries. Même s'il est possible en principe d'assurer la propulsion d'un bateau de petite taille, au profil d'utilisation simple et récurrent, avec l'électricité fournie par la seule pile, il est plus pragmatique de coupler celle-ci avec des batteries qui vont servir à la fois de réserve d'énergie (batterie de stockage) et d'alimentation de la propulsion comme de la vie à bord. L'intérêt par rapport à un schéma "tout électrique" est de réduire le besoin en nombre de batteries, ce qui, outre la question de la durabilité des batteries et des possibilités de les recycler, permet un gain de poids embarqué plus que conséquent, pour un volume sensiblement identique. C'est également une solution moins onéreuse, à l'achat comme dans son fonctionnement.

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Par ailleurs, le REXH2 peut être monté "en série", jusqu'à 10 unités, portant ainsi la puissance de l'ensemble de 80 jusqu'à 800kW. Enfin, l'hydrogène qui lui sert de carburant peut être totalement "vert", lorsqu'il est le résultat de l'électrolyse de l'eau, alors qu'une batterie est d'ordinaire rechargée via le réseau électrique, qui n'est pas toujours "vert" et donc vertueux. Le REXH2, en hybridation électrique, voire même en hybridation diesel-hydrogène-électrique, apparaît ainsi, aujourd'hui, comme l'option la plus à même de réduire au maximum les émissions de CO2 et de particules fines à bord des navires ; en attendant le jour où, grâce à des capacités de production d'hydrogène vert et de stockage améliorées, il sera possible de fonctionner totalement à l'hydrogène pour répondre à tous les besoins énergétiques du bord.

“Nous sommes heureux de pouvoir commercialiser ces produits qui sont de véritables solutions pérennes de préservation de l'environnement, sans sacrifier à l'efficacité et au développement. Ce n’est que le début, mais je tiens à remercier et féliciter autant nos ingénieurs que les équipes qui nous accompagnent. Qu'il s'agisse de notre staff, de nos soutiens financiers et de nos actionnaires, très engagés dans la transition énergétique, ou que cela soit au travers de partenariats technologiques forts comme celui noué avec Toyota. Rendre silencieux et zéro émissions des bateaux pour un prix abordable est aussi une formidable opportunité d’accélérer le développement vertueux de la société hydrogène, car cela assure la consommation de plusieurs centaines de kilogrammes d’hydrogène par jour, ce qui favorise la multiplication des points de distribution et de consommation d’hydrogène au bénéfice de l’environnement.”

Jérémie Lagarrigue, Directeur Général d'EODev