Pile à combustible et bâtiment passif

3 novembre 2016

La bonne équation pour l’indépendance énergétique

 

Les piles à combustible, utilisées dans des applications stationnaires, permettent de délivrer assez d’électricité et de chaleur pour couvrir les besoins d’un foyer.
En associant des groupes électrogènes à hydrogène à des bâtiments passifs, on peut prétendre à une autonomie énergétique complète, grâce aux énergies renouvelables et à des méthodes de constructions optimales.

Accueillie le 10 octobre à la Maison des Energies d’Héricourt en compagnie de Plaisancia – constructeur de maisons passives – et de l’architecte Elie Bouche – spécialiste de la construction passive – l’équipe d’H2SYS a défendu l’idée d’associer ce mode de construction aux différentes technologies de l’hydrogène pour réduire la facture énergétique et l’impact environnemental des bâtiments.

 

Energie renouvelable hydrogène et production électrique

 

L’utilisation de l’hydrogène dans le bâtiment n’est pas nouvelle : plusieurs projets ont déjà été réalisés dans ce sens, aussi bien en Europe qu’en Asie ou en Amérique. Le postulat initial repose sur le stockage local de l’énergie sous forme d’hydrogène, plutôt que dans des batteries.

Dans la majorité des projets, un système photovoltaïque permet de capter le rayonnement solaire et de produire de l’électricité en journée. Celle-ci est utilisée instantanément pour couvrir les besoins du foyer.
Si la production est supérieure à la consommation, les surplus d’électricité activent un électrolyseur séparant les molécules d’hydrogène et d’oxygène. L’hydrogène ainsi produit sans émission de gaz carboné est alors stocké, sous pression ou sous forme solide, dans des réservoirs adaptés.
Lorsque la production électrique n’arrive plus à répondre à la demande, l’hydrogène alimente un groupe électrogène équipé d’une pile à combustible pour réaliser la réaction inverse et produire assez d’énergie pour satisfaire les besoins des usagers.

Dans ce cadre l’énergie solaire est convertie successivement en électricité, puis en hydrogène et de nouveau en électricité ce qui confère un rendement global entre 31% et 39%. En effet, l’électrolyse a un rendement compris entre 70% et 85% auquel se multiplie celui du groupe électrogène pile à combustible qui peut être estimé à 45%.

Même si le rendement est plus faible que pour un système « classique » composé de batteries, la durée de vie, la faible maintenance et la performance d’une installation composée d’un système de production et de conversion d’hydrogène la rendent attractive et rentable, en plus de son faible impact environnemental.

Generateur hydrogène bâtiment passifLes bâtiments passifs : limiter les pertes énergétiques et favoriser les énergies renouvelables

 

Les bâtiments passifs sont des bâtiments où les techniques de construction permettent de réduire considérablement la consommation énergétique et où la majorité des besoins en chauffage est comblée.
Pour le PHI – Passiv Haus Institut – une maison passive permet de couvrir plus de 70% des besoins de chauffage gratuitement.

Pour parvenir à l’objectif de réduction des consommations énergétiques de chauffage et de rafraîchissement, en conservant un confort dans l’habitat, les constructions sont conçues pour récupérer et conserver les apports énergétiques gratuits (l’ensoleillement) grâce à des vitrages performants et idéalement orientés. Elles sont également très bien isolées pour limiter les besoins thermiques du bâtiment.

Pour recevoir le label du PSI un bâtiment doit notamment respecter entre autre les exigences suivantes :
– Le besoin en chauffage est inférieur à 15 kWh/m²/an
– La consommation en énergie primaire doit être inférieure à 120kWh/m²/an

La construction passive n’est cependant qu’une étape intermédiaire pour parvenir à l’autonomie énergétique. La réglementation thermique applicable à partir de 2020 – appelée RT2020 – prévoit que tous les nouveaux logements construits à partir de 2020 soient des bâtiments à énergie positive (BEPOS).
La réalisation d’un BEPOS inclut nécessairement les principes de la maison passive auxquels sont ajoutés des éléments de production énergétiques, tels que des panneaux solaires, la récupération des eaux de pluie, ou encore la ventilation avec récupération de chaleur.

Un bâtiment à énergie positive a pour but de produire plus d’énergie qu’il n’en consomme. La production d’hydrogène, à partir des énergies renouvelables, et la conversion hydrogène électricité a l’avantage de produire de l’électricité et de la chaleur qui peut être valorisée dans une installation dédiée.

Maison passive hydrogène

Référence dans son secteur d’activité, la start-up française H2SYS s’impose ainsi comme le partenaire incontournable dans la fabrication de groupes électrogène pile à combustible.
Si vous êtes intéressé par l’utilisation de l’hydrogène pour alimenter vos appareils électriques, vous pouvez les contacter en leur envoyant un message (info@h2sys.fr).