Le constat

L’hydrogène est complexe à déployer :

• Sa faible densité impose la compression gazeuse ou la liquéfaction.
• Ses caractéristiques d’inflammabilité (faible apport énergétique, grande plage d’inflammabilité) exigent des dispositifs de sécurité spécifiques.

Son atout majeur est pourtant clair : il peut être produit localement et de façon décarbonée par électrolyse de l’eau.

Mais l’électrolyse conventionnelle repose sur une contrainte structurelle : la simultanéité

• Simultanéité entre consommation électrique et production d’hydrogène,
• Simultanéité entre production d’hydrogène et d’oxygène.

Cette rigidité entraîne des limites opérationnelles et économiques :

• La production d’H₂ est dictée par l’électricité disponible, indépendamment du besoin réel → nécessité d’un stockage gaz contraignant (volumineux ou sous pression)
• La cogestion obligatoire des deux gaz → complexité technique, gestion du risque d’apparition de mélange ATEX, coûts d’investissement élevés (membrane de séparation, purification, double circuit), pression limitée.
• Capex élevé → recherche de forts facteurs de charge, souvent peu compatibles avec une électricité variable ou opportuniste
• Faible flexibilité électrique vis-à-vis de l’intermittence (stop & go, suivi de charge) et difficulté à s’adapter à une demande H₂ fluctuante.

L’innovation: « l’électrolyse découplée »

La technologie Elhytec est une réponse à la question : comment briser cette simultanéité ? La réponse est l’électrolyse découplée de l’eau.

Comment ça marche ?

Elle consiste à réaliser l’électrolyse de l’eau en 2 étapes distinctes, créant par la même une 3e étape qui est un stockage intermédiaire.

1) Etape d’électrolyse

Lorsque l’électricité est disponible, l’électrolyse est réalisée avec dégagement d’oxygène gazeux uniquement et accumulation en ions H+ (acidification de l’électrolyte).

2) Etape de stockage

L’électrolyte est conservé, à température et pression ambiantes, stable sans autodécharge pour des durées comprises entre la journée et l’année.

3) Etape de génération d’hydrogène

Lorsque l’usage le demande, l’hydrogène gazeux est généré à partir du stockage, sans besoin d’énergie, par activation catalytique. Le système retourne à son état initial, prêt pour un nouveau cycle, dans l’attente d’un apport d’eau et d’une disponibilité électrique,

Le bilan global est une décomposition de l’eau en oxygène gazeux (étape 1) et hydrogène gazeux (étape 2).

Quels avantages ?

 Une sécurité intrinsèque 

• Pas de coexistence possible des deux gaz H₂/O₂
• Pas de stockage de gaz inflammable (en volume ou en pression)

Un coût réduit

• Pas de membrane séparatrice O2/H2 dans la cellule d’électrolyse (composants fragiles et à haute valeur ajoutée)
• Pas de purification liée aux exigences des modes stockage : exemple pas d’humidité pour les stockages haute en réservoir acier. Qualité adaptée aux besoins réel de l’application finale
• Pas de compresseur, libération d’hydrogène directement à haute pression grâce à la compression électrochimique (en option en fonction de l’usage)
• Opportunités de simplification système (mutualisation partielle des circuits gaz, couplage DC/DC

  Flexibilité

• Vis-à-vis de l’électricité intermittente (suivi de charge, stop & go) 
• Vis à vis d’une demande fluctuante en hydrogène (décharge totale ou partielle)

Déploiement simplifié

• Non soumis à directives réglementaires lourdes (non soumis à l’ICPE stockage 4715)
• Cycle fermé sans rejet, sans produit organique

–> Avec la solution Elhytec, l’électricité est consommée quand elle est disponible, l’hydrogène gazeux est généré quand il est appelé par l’usage.

Comment est-ce possible ?

Le découplage de l’électrolyse en mode cyclique repose sur 2 points :

-la formulation de la chimie de l’électrolyte

-la maitrise de l’activation catalytique du dégagement d’hydrogène

Comment est-ce mis en œuvre ?

Elhytec a développé un module de stockage-génération d’hydrogène dans une conception qui bénéficie des fonctionnalités spécifiques de « l’électrolyse découplée », mais aussi des simplifications d’architecture qui en découlent :

– dimensionnement indépendant des 3 facteurs : puissance de recharge(électrique), quantité d’énergie (hydrogène équivalent) stockée, puissance (débit d’hydrogène) de décharge,

– sécurité intrinsèque renforcé » vis-à-vis du risque ATEX

– pression de libération de l’hydrogène limitée initialement à 16 bars mais évolutive en fonction des usages

– recours à des composants industriels éprouvés et disponibles sur étagère, dans une architecture simple et modulable

Cette absence de stockage gazeux et de compresseur se traduit aussi par une discrétion opérationnelle (pas de bruit de compression, pas de pression stockée à sécuriser) et une robustesse adaptée aux environnements contraints — des atouts directement mobilisables pour le gonflage de ballons et aérostats, l’alimentation électrique à faible signature et l’endurance des drones présentés sur la page Applications.

Cette conception est une base qui est adaptable en fonction de l’usage : système stationnaire ou mobile, découplage temporel et/ou physique…