Perspectives de développement de la production industrielle de l'hydrogène dans le sud algérien a partir des énergies renouvelables

Abstract

L'hydrogène est l’un des vecteurs énergétiques qui donnent espoir de la disponibilité à cours terme d’une énergie abondante et propre. L'existence d'une importante nappe albienne, en présence d’une insolation très accrue, fait du sud algérien une place de choix, pour la production de l'hydrogène. L'objectif du présent travail est de développer une installation industrielle de production de l'hydrogène, par l’exploitation des énergies renouvelables dans le sud algérien, et particulièrement dans la région de Ouargla. Chaque étape du processus telle que la conversion photovoltaïque, la captation de l'énergie géothermique, l'électrolyse de l'eau, sera réalisée au niveau du laboratoire et/ou simulée numériquement grâce à des modèles mathématiques élaborés dans des codes informatiques. Les résultats expérimentaux obtenus, montrent que l’évolution du débit de l’hydrogène en fonction du courant de l’électrolyseur, est une évolution linéaire qui dépend pratiquement des phénomènes de dissociation de l’eau, de l’élévation de la température et de la concentration d’électrolyte qui créent une croissance de conductivité ionique qui augmente le courant de l’électrolyseur. Le dimensionnement de l'installation de la production de l’hydrogène, a été mené selon des capacités de sa production imposées, nous avons observé une augmentation linéaire de la surface des panneaux, en fonction du débit d’hydrogène désiré à produire. Pour le choix entre les deux technologies, la technologie polycristalline présente des coûts beaucoup plus intéressants et très inférieurs comparée à la technologie monocristalline. Pour la deuxième source renouvelable qui est la géothermie, l'évaluation du potentiel de production d’hydrogène géothermique, dans la région de Hassi Messaoud, est de l'ordre de 159,43 t/an avec un coûtde 22,03 $/GJ. L'étude comparative avecla région de In salah montre que le coût de production d’hydrogène, est beaucoup plus intéressant pour la région de In salah, avec une quantité d'hydrogène produite qui représente le double par rapport à la région de Hassi Messaoud, ceci s'explique par le fort gradient géothermique qui est de 50 °C/km. Une étude comparative du coût d’hydrogène produit pour les deux sources d’électricité renouvelables, nous a montré que, pour des capacités de production allant de 100 à300 t/an, le système géothermique est meilleur si on le compare au système photovoltaïque. Pour des capacités de plus de 500 t/an, le coût d’hydrogène produit par le système photovoltaïque devient plus intéressant, et il est de l’ordre de 12,81 $/G