Category: Case Study

Les exigences relatives à la technologie de l’hydrogène s’étant renforcées ces dernières années, les spécialistes du stockage de l’énergie doivent continuer à se conformer aux normes de qualification les plus récentes. Chez NPROXX, la certification est une priorité commerciale, car elle garantit la production de réservoirs sous pression sûrs qui peuvent être utilisés dans le monde entier.

Au cours des deux dernières années, NPROXX a obtenu avec succès plusieurs nouvelles certifications, en particulier dans le domaine de la technologie automobile. Parmi les réussites notables, citons la certification des réservoirs sous pression pour une voiture de tourisme à hydrogène et le projet de train à hydrogène de Siemens.

En outre, NPROXX a réalisé plusieurs percées récentes dans le secteur des véhicules utilitaires lourds. « Nous avons à présent reçu toutes les certifications pour nos applications de bus, ainsi qu’une certification spécialisée pour un système de bus », a déclaré Claus Klein, directeur de l’ingénierie, de la qualité et de la certification chez NPROXX. « Nous disposons également de nouveaux certificats pour des réservoirs de transport plus importants, comme les camions et remorques. L’hydrogène est une option intéressante et réalisable pour les véhicules de plus grande taille. Ce marché représente pour nous une formidable opportunité, et nous continuerons à nous concentrer sur la certification de ces types de produits. »

Outre les applications automobiles, NPROXX a contribué de manière significative à la certification de ses applications fixes. Cependant, le développement de systèmes – et par la suite l’obtention de certifications – pour cette industrie est un défi encore plus important pour NPROXX. « Les clients de l’industrie fixe hésitent encore en raison des retards de la chaîne d’approvisionnement au niveau mondial », explique M. Klein. « Nous avons ressenti l’impact des problèmes liés à la chaîne d’approvisionnement dans toutes nos activités, mais le secteur fixe a été particulièrement touché, car ce type de réservoirs sous pression nécessite certains matériaux pour être construit. Ce retard a entraîné la suspension de projets, les clients concernés nous demandant désormais d’autres types de réservoirs sous pression dont nous disposons déjà dans notre portefeuille. Ainsi, bien qu’il ne s’agisse pas d’une perte totale, nous devrons continuer à faire des efforts pour surmonter les difficultés liées à nos applications fixes. »

Malgré ces difficultés de fabrication, NPROXX reste à l’avant-garde de la sécurité des réservoirs. Cela signifie que la certification est un élément central de la stratégie commerciale permanente de l’entreprise. « Nous suscitons actuellement un vif intérêt de la part de nouveaux clients », déclare M. Klein. « La demande croissante de solutions énergétiques alternatives ne faiblit pas. Nous nous efforçons constamment d’obtenir de nouvelles certifications pour la technologie de haute pression dans le cadre de divers projets. »

En s’efforçant constamment de conformer ses produits aux normes les plus récentes, NPROXX vise à garantir la sécurité des réservoirs sous pression pour diverses applications. Pour en savoir plus sur la gamme de produits NPROXX, consultez nos compétences spécialisées ou contactez-nous directement pour discuter de la manière dont nous pouvons soutenir votre projet.

NPROXX achève actuellement la fabrication d’un nouveau système innovant de réservoir d’hydrogène destiné à alimenter le plus grand camion de transport minier du monde dans une mine de métaux du groupe platine de la société Anglo American en Afrique du Sud.

Une fois livré, installé sur le véhicule et qualifié, le système de réservoir d’hydrogène alimentera une pile à combustible qui offrira une solution à zéro émission pour le transport de matériaux – une solution qui n’existe actuellement pas sur le marché.

Le camion fonctionnant à l’hydrogène sera testé à la mine Mogalakwena d’Anglo American, la plus grande mine à ciel ouvert de métaux du groupe platine au monde, après quoi les camions devraient être déployés dans d’autres exploitations d’Anglo American à travers le monde.

Anglo American a fixé des objectifs ambitieux en matière de carbone, notamment en s’engageant publiquement à atteindre la neutralité carbone dans l’ensemble de ses activités mondiales d’ici 2040. Étant donné que les gros camions représentent actuellement plus de 70 % de la consommation de diesel sur site, le passage du diesel à l’hydrogène aidera la société à se rapprocher de son objectif d’exploitation de mines neutres en carbone.

Johannes Lorenz, Directeur Marketing & Ventes de NPROXX, explique : « Le passage du diesel à l’hydrogène est parfaitement logique pour Anglo American. Les groupes motopropulseurs à hydrogène sont capables de générer l’énergie dont ces véhicules ont besoin. Cela contribuera à réduire l’utilisation de combustibles fossiles d’Anglo American pour ces opérations. Nous pensons que ce projet servira de modèle à Anglo American pour déployer des solutions à hydrogène dans d’autres véhicules de grande taille sur d’autres sites dans le monde. »

Forte de son expertise dans le domaine minier, la société Anglo American a entrepris de développer elle-même les véhicules miniers à zéro émission en intégrant les différentes pièces nécessaires avec l’aide de partenaires – elle a décidé de s’adresser à NPROXX pour développer un système de réservoir capable de stocker suffisamment d’hydrogène à haute pression pour alimenter les piles à combustible de manière sûre et rentable.

En plus de relever le défi de produire des réservoirs sous pression et d’installer des réservoirs dans le châssis du véhicule, NPROXX a également conçu et livré un système unique de tuyauterie et de ravitaillement en carburant capable de supporter plusieurs réservoirs à des pressions allant jusqu’à 350 bar.

Le principal défi a été de garantir le développement d’un système sûr et robuste pour l’application minière, depuis la production d’hydrogène jusqu’à l’utilisation sûre de l’hydrogène sur le véhicule.

Lorenz commente : « Dans une mine, les routes sont irrégulières et les véhicules eux-mêmes sont donc très robustes, ce qui nécessite naturellement un système tout aussi robuste pour stocker l’hydrogène. Le véhicule avec lequel nous travaillons est le plus grand camion de transport minier du monde ; ses roues avant ont un diamètre d’environ quatre mètres, il mesure 7,5 mètres de haut et pèse plus de 200 tonnes à vide. La puissance nécessaire pour conduire un tel véhicule et le maintenir opérationnel tout au long de cycles d’exploitation exigeants est importante. »

La livraison du module de la centrale électrique à l’Afrique du Sud a été légèrement retardée en raison de la pandémie de COVID-19, mais NPROXX prévoit que le véhicule sera opérationnel au second semestre 2021.

Production d’hydrogène vert

Outre le système de réservoir d’hydrogène, entièrement conçu et construit par NPROXX, les réservoirs sous pression utilisés pour stocker l’hydrogène dans la station de ravitaillement ont également été fournis par NPROXX.

« Notre expertise dans la production de cylindres qui allient parfaitement fiabilité, qualité, sécurité et rentabilité a fait de nous le choix naturel de l’entrepreneur qui a livré la station de ravitaillement », ajoute Lorenz. « Nous leur avons fourni deux réservoirs de 20 pieds qui fonctionneront jusqu’à une pression de 500 bar pour stocker l’hydrogène provenant des électrolyseurs, ce qui garantira un approvisionnement en carburant durable et toujours prêt pour le camion. »

Anglo American prévoit de produire de l’hydrogène par électrolyse sur site, en utilisant des sources d’énergie renouvelables, pour alimenter le camion.

Anglo American et Engie construisent actuellement une installation de démonstration en Afrique du Sud, comprenant un électrolyseur de 3,5 MW pour produire de l’hydrogène sur site. Elle a la capacité de produire jusqu’à 1 tonne par jour. La production d’hydrogène pour alimenter le camion sur site éliminera la dépendance à l’égard des importations de carburants et permettra de réaliser des économies supplémentaires.

NPROXX travaille sur un projet passionnant de développement d’un train à hydrogène avec Siemens Mobility. Le concept vise à fournir une alternative propre et sans émission aux trains à moteur diesel.

Ce projet innovant de 26 mois qui a débuté en novembre 2017 se divise en deux phases : la phase 1 est une phase de test durant laquelle la pile à combustible qui propulsera le train est testée dans un simulateur à l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle ; la phase 2 implique le développement de systèmes de réservoirs d’hydrogène sous pression dans lesquels sera stocké le carburant.

Pendant la première phase, le projet examinera les réactions et les performances de la pile à combustible dans diverses conditions de fonctionnement et d’environnement.

Pour NPROXX, le principal défi de la phase 2 consistera à concevoir et à développer les réservoirs sous pression eux-mêmes, ainsi que le bâti de montage et le support de soupape correspondants. L’accélération et les vibrations représentent des problématiques majeures pour la technologie ferroviaire à prendre en considération lors de la conception.

Mise à disposition de la propulsion propre à l’hydrogène pour l’industrie ferroviaire

Durant ce projet, NPROXX utilisera ses quatre décennies de connaissances dans la conception de fibres de carbone évoluées pour contrer ces difficultés et mettre la propulsion à l’hydrogène à la disposition du rail. « Nous envisageons de développer des réservoirs sur mesure, adaptés à l’espace restreint disponible à bord des trains » explique Dr. Christian Wies, chef de projet « Pour notre client, la question primordiale est de maximiser l’autonomie du train ».

NPROXX travaille actuellement sur un projet de conception, de construction et d’installation des composants centraux d’un poste de ravitaillement en hydrogène dans la région de la Rhénanie, en Allemagne. Agissant dans le cadre d’un consortium, NPROXX fournira des installations de stockage d’hydrogène innovantes pour ce poste de ravitaillement. Ce poste de ravitaillement en hydrogène, situé à Meckenheim près de Cologne, est l’un des deux commandés par l’opérateur régional de transport, Regionalverkehr Köln (RVK).

RVK souhaite réduire sensiblement le niveau des émissions nocives générées par sa flotte actuelle de bus diesel, et notamment les émissions de CO₂, de NO_X, de particules et de bruit, sans nuire à l’efficacité, ni à l’exploitabilité. Pour y parvenir, RVK a commencé par faire l’acquisition de 30 bus hybrides équipés d’une pile à combustible, une démarche qui montre clairement la vision progressiste de l’industrie du transport en faveur de solutions propres, durables et compatibles avec un usage quotidien intensif dans un environnement métropolitain et régional.

Transport public sans émissions

« Pour RVK, ces futurs postes de ravitaillement en hydrogène constitueront un élément crucial pour façonner avec succès la voie vers un trafic local sans émission dans notre région », déclare le directeur général de RVK, Eugen Puderbach. « Les deux installations qui verront le jour peuvent actuellement ravitailler chacune jusqu’à 20 bus écologiques à l’hydrogène, avec un total de 500 kg d’hydrogène par jour ».

La solution de ravitaillement NPROXX qui sera employée à Meckenheim présente une grande efficacité énergétique et garantit un ravitaillement rapide et efficace reposant sur des solutions de stockage de l’hydrogène innovantes. Le H₂ est stocké dans des réservoirs sous pression légers à haute résistance qui sont aménagés dans deux systèmes de stockage distincts, fournissant ainsi plus d’une tonne d’hydrogène à une pression de 500 bar.

« L’objectif de RVK est de mettre en œuvre une flotte conséquente de bus à hydrogène pour assurer le transport public dans la région de Cologne. Il nous faut donc l’infrastructure nécessaire pour y répondre », explique Dr. Ing. Stephan Kronholz, chef de projet chez NPROXX. « Ces bus hybrides équipés de piles à combustible offrent toute une série d’avantages réellement convaincants, parmi lesquels une grande autonomie, une courte durée de ravitaillement et de la flexibilité. Ils représentent une solution idéale pour toutes les stratégies de transport à faible ou nulle émission, mais bien entendu, la possibilité de ravitaillement rapide de ces bus est un enjeu crucial, et c’est là que la technologie de stockage innovante de NPROXX entre en jeu ».