Qu’est-ce qu’un générateur d’hydrogène ?
Les générateurs d’hydrogène sont des appareils qui produisent de l’hydrogène en faisant réagir de l’eau ou du gaz naturel.
Auparavant, l’hydrogène était produit dans de grandes usines et transporté à l’aide de bouteilles, etc.
Les générateurs d’hydrogène peuvent produire de l’hydrogène là où on en a besoin, ce qui réduit les risques liés au transport et au stockage. De plus, les matières premières sont toutes facilement disponibles, comme l’eau, l’électricité et le gaz naturel, et les machines sont faciles à entretenir.
Utilisations des générateurs d’hydrogène
Les petits générateurs d’hydrogène sont principalement utilisés pour alimenter en hydrogène les FID utilisés en chromatographie en phase gazeuse.
En fonction du produit, le gaz produit peut être traité au palladium ou à un autre élément similaire afin d’augmenter la pureté de l’hydrogène produit.
D’autre part, les grands générateurs d’hydrogène sont utilisés lorsque de grandes quantités d’hydrogène sont nécessaires, par exemple pour la production de métaux, la désulfuration du pétrole brut ou les piles à combustible, mais le coût de l’électricité utilisée et la manipulation du sous-produit, le dioxyde de carbone, posent des problèmes.
Principe des générateurs d’hydrogène
Les générateurs d’hydrogène les plus courants utilisent le principe de l’électrolyse de l’eau.
Il existe deux méthodes d’électrolyse : l’électrolyse de l’eau alcaline utilisant une solution de KOH et l’électrolyse de l’eau à polymère solide utilisant une membrane échangeuse d’ions, qui génèrent toutes deux de l’oxygène à l’anode et de l’hydrogène à la cathode en fournissant des électrons à l’eau. La première méthode a une efficacité de production supérieure, mais la seconde, qui n’utilise pas de solutions alcalines et nécessite une manipulation délicate, est préférée, en particulier dans les unités à petite échelle.
D’autre part, les grands générateurs d’hydrogène utilisent la méthode du reformage à la vapeur, dans laquelle le gaz naturel ou le naphta réagit avec l’eau pour extraire l’hydrogène. Si l’on prend l’exemple du méthane, on obtient du dioxyde de carbone et de l’hydrogène en appliquant de la vapeur à une température de 800°C ou plus.
L’hydrogène produit par reformage à la vapeur contient plus d’impuretés que celui produit par électrolyse, il est donc purifié par séparation au moyen de l’adsorption des fluctuations de pression. Si le gaz de ville est utilisé comme matière première, un équipement est nécessaire pour éliminer la teneur en soufre contenue dans le gaz pour l’odorisation.