Le groupe électrogène à hydrogène avec H2sys

7 min de lecture

En France, les équipes d’H2sys ont développé un prototype de groupe électrogène hybride à hydrogène muni d’une pile à combustible dans le cadre de la transition énergétique.

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Les groupes électrogènes sont présents là où le réseau électrique ne l’est pas, ou momentanément indisponible. Ils prennent le relais pour faire parvenir la fée électricité aux endroits les plus reculés. Cependant, plusieurs contraintes et inconvénients font leur apparition. Ces appareils consomment du diesel, rejettent du dioxyde de carbone et des particules fines. De plus, ils peuvent s’avérer mortels par intoxication au monoxyde de carbone, si l’endroit de production est mal ventilé ou attenant à un logement. Dans une moindre mesure, ceux-ci sont également très bruyants. Une équipe d’ingénieurs, issue de la fédération de recherche FCLAB, labellisée CNRS, a développé un groupe électrogène hybride, fonctionnant à l’hydrogène via une pile à combustible. Celui-ci est silencieux et ne rejette que de l’eau. Il a été créé dans le cadre du projet FCTECH et dans une volonté de rapprocher la recherche fondamentale des besoins industriels et environnementaux. Dans cette optique, la création de la start-up H2sys permet de passerau stade de l’industrialisation.

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Le résultat de longues recherches

Locaux du FCLAB © H2sys
Locaux du FCLAB © H2sys

Bien que le principe des piles à combustible soit connu depuis 1839, une année de recherche a été nécessaire aux équipes de H2sys pour développer ce projet. Elles ont pu s’appuyer également sur quinze années de recherches dans les domaines de l’énergie hydrogène et des piles à combustible menées au sein de la fédération FCLAB. Le FCLAB – CNRS de Belfort fédère les équipes de recherches de cinq laboratoires dont l’institut de Franche-Comté d’Électronique, de Mécanique,  de Thermique et d’Optique (FEMTO-ST), l’Institut de Recherche sur les Transports, l’Énergie et la Société (IRTES), le laboratoire transport et environnement (LTE) et le laboratoire Systèmes et applications des technologies de l’information de l’énergie (SATIE) de l’IFSTTAR, le laboratoire AMPÈRE associé à l’école centrale, l’INSA et l’université de Lyon I. Au total, une équipe de cent vingt personnes, dont soixante-dix permanents et cinquante sous contrat, composée de chercheurs, enseignants-chercheurs, doctorants, post-doctorants, personnel IATOS, ATER et ingénieurs travaillent au sein de cette fédération. L’équipe dédiée au projet FCTECH compte onze personnes. Pour préparer la création de la Start-up, trois personnes travaillent à temps plein sur ce projet.

  • Vue de devant du prototype de groupe électrogène à hydrogène © H2sys
    Vue de devant du prototype de groupe électrogène à hydrogène © H2sys
  • La mobilité sera privilégiée © H2sys
    La mobilité sera privilégiée © H2sys
  • La pile à combustible se présente comme un module © H2sys
    La pile à combustible se présente comme un module © H2sys
  • Générateur de 5kW idéal pour l'événementiel © H2SYS
    Générateur de 5kW idéal pour l'événementiel © H2SYS
  • Exemple de mise en oeuvre du prototype © H2sys
    Exemple de mise en oeuvre du prototype © H2sys
  • Simplicité et ergonomie à l'honneur © H2sys
    Simplicité et ergonomie à l'honneur © H2sys
  • Roadmap de l'évolution du projet vers H2sys © H2sys
    Roadmap de l'évolution du projet vers H2sys © H2sys
  • Les équipes de Femto ST ont participé au projet © H2sys
    Les équipes de Femto ST ont participé au projet © H2sys
  • Logo de la start-up H2sys © H2sys
    Logo de la start-up H2sys © H2sys

Une innovation pour la transition énergétique

Le prototype conçu dans les locaux de FCLAB permet de délivrer une puissance de 1000 Watts et ne rejette que de l’eau. Celui-ci embarque une pile à combustible, qui produit l’électricité, associée à une batterie, qui la stocke temporairement. L’ensemble est contrôlé par des logiciels, développés par l’équipe, en vue de réguler les flux d’énergie dans le système et d’optimiser le fonctionnement des différents composants. De plus, une application dédiée permet de suivre les données d’utilisation qui lui sont communiquées à distance. Ceci permet de suivre, en temps réel, le fonctionnement des différents composants et les flux énergétiques associés à chacun d’eux. Une telle architecture permet d’optimiser la maintenance, d’allonger la durée de vie du système et d’augmenter la performance et ses rendements. Avec tous ces éléments réunis, ce concentré d’innovation technologique s’inscrit pleinement dans une alternative viable aux énergies fossiles et facilite la transition énergétique.

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Une pile à hydrogène multifonction

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Schéma de fonctionnement d’une pile à combustible © H2sys

Le champ d’application de ce groupe électrogène est très vaste et même plus grand que son homologue diesel. Sans bruit ni gaz d’échappement toxique, ne rejetant que de l’eau, il peut être utilisé en toute sécurité dans une habitation. Cependant, faute d’industrialisation, le coût d’acquisition de cette technologie reste élevé et se destine donc, pour le moment, à des professionnels et des intégrateurs. Toutefois, l’innovation de H2sys tient dans l’hybridation. Elle permet un très grand potentiel d’adaptation qui va au-delà du simple groupe électrogène. La start-up propose plusieurs configurations à retrouver sur leur site. Les systèmes développés par H2SYS pourraient être intégrés dans des véhicules, ou utilisés pour alimenter en électricité nos habitations ou des sites isolés du réseau électrique. Leurs systèmes, couplés à d’autres technologies telles que le photovoltaïque ou l’électrolyse, permettent de devenir autonome énergétiquement: Les surplus de production d’électricité, produit par le photovoltaïque, seraient convertis en hydrogène via l’électrolyseur. L’hydrogène serait réutilisé, pour combler les périodes de faible production d’électricité par les énergies renouvelables, grâce aux systèmes développés par H2SYS.

La naissance de H2sys

schéma évolution FCLAB H2sys
schéma d’évolution vers la startup H2sys

Le passage, début 2017, par la création de la start-up H2sys a permis de lever des fonds dans l’optique d’une industrialisation et de la commercialisation aux particuliers et professionnels. La start-up envisage de développer un groupe électrogène plus puissant (20 KW) avec en ligne de mire la formation professionnelle sur ce type de technologie. (Plus d’éléments dans l’interview de Sébastien Faivre dans Hydrogenium ). Il souhaite également le renforcement de la réglementation afin d’inciter l’utilisation de cette technologie moins polluante sur les chantiers. Le projet est soutenu par l’université de Franche-Comté, par la SATT (Société d’Accélération du Transfert Technologique) et la région Bourgogne Franche-Comté. H2sys cherche à se rapprocher des acteurs majeurs de l’hydrogène dans l’hexagone tel que l’AFHYPAC (association française pour l’hydrogène et les piles à combustible). En février – mars 2018, H2SYS participe à l’événement 10000 startups pour changer le monde organisé par La Tribune et le French Village au CES de Las Vegas. Pendant les jeux internationaux de la jeunesse, qui se dérouleront à Vesoul du 12 au 16 juin 2018, la jeune société mettra à disposition un générateur de 5kW équipé d’une pile à combustible. C’est une grande première dans l’événementiel avec une solution “0 Carbone” pour alimenter la tente média et l’ensembles des dispositifs pour les épreuves de VTT.

Article mis à jour le 12 juin 2019 à 13 h 31 min

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Philippe RUAUDEL

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