Varigas : un système industriel de brûleurs à hydrogène/gaz naturel

L’industrie est l’un des plus gros consommateurs de combustibles fossiles et a donc une part importante dans l’empreinte carbone des Pays-Bas. L'une des options pour réduire cette empreinte carbone consiste à augmenter la part des gaz durables dans le réseau gazier. Des gaz durables n'entraînant que peu ou pas d'émissions de polluants lors de la combustion.

L'hydrogène (H₂) semble être en mesure de jouer un rôle important dans la nouvelle gestion de l'énergie à l'avenir. L'hydrogène brûle sans CO², mais des oxydes d'azote (NOx) se forment lors de la combustion avec de l'air. Il a un taux de combustion élevé et une valeur calorifique par m³ bien inférieure à celle du gaz naturel. Pour brûler, tout comme le gaz naturel, il doit être mélangé à l'air dans un certain rapport et enflammé. L'hydrogène est considéré comme aussi sûr que le gaz naturel. Il peut être produit de manière durable à partir d’eau avec de l’énergie éolienne ou solaire, lorsque l’électricité générée n’est pas nécessaire, et stocké pour une utilisation ultérieure.

Une autre possibilité pour la limitation de la consommation de combustibles fossiles pourrait être l'utilisation d'électricité. Cependant, le réseau électrique actuel ne convient pas pour fournir la puissance élevée requise pour les processus de chauffage industriel et le renforcement conséquent du réseau est associé à des coûts élevés. Le réseau de gaz peut être adapté à l'hydrogène avec des ajustements mineurs. Il semble donc être un excellent substitut ou complément au gaz naturel. Compte tenu des propriétés divergentes, les appareils de combustion devront être ajustés en conséquence.

Zantingh participe actuellement au projet SBIR Phase 2 de DNV GL GCS (Gas Consulting & Services, ancienne filiale de Nederlandse Gasunie). Des recherches et des calculs basés sur des modèles ont montré qu'il est possible de fabriquer un brûleur capable de brûler de l'hydrogène, du gaz naturel ou un mélange des deux. Le brûleur est équipé d'un régulateur adaptant le rapport combustible-air à la qualité du gaz, qui est mesurée à l'avance. La combustion est ainsi optimisée pour n'importe quel mélange hydrogène/gaz naturel. Cela permet une introduction progressive sur le marché et évite aux utilisateurs de passer en une fois à l'hydrogène.

Le but de ce projet est de développer le brûleur ci-dessus et d’aboutir à une démonstration de faisabilité. Les premiers essais avec un brûleur à gaz mis à disposition par Zantingh montrent que le comportement de la flamme change considérablement en raison de l'ajout d'hydrogène. Les tests donnent des résultats prometteurs quant à l’applicabilité.