Hydrogène : le groupe BDR Thermea investit dans son centre R&D en Italie

Malgré le covid-19, la recherche continue, voici une description des recherches en cours chez BDR Thermea pour le développement de chaudières à hydrogène.

Dès 2016, Batirama avait publié une série de six articles sur les fondamentaux de l’hydrogène : ce que c’est, comment il est produit, comment on s’en sert, etc. Il y a quatre ans, outre les promesses de l’emploi de l’hydrogène en tant que carburant qui se concrétisent assez rapidement, dans le bâtiment l’intérêt de l’hydrogène était vu avant tout à travers les piles à combustible.

Les premières chaudières à hydrogène

Quatre ans plus tard, les choses ont beaucoup évolué. Tout d’abord, le programme européen de soutien aux piles à combustible est largement en panne. Tous les industriels participants, sauf Viessmann, ont en effet abandonné le développement de leurs piles à combustibles.

Il existe des développements de piles à combustible en France pour des bâtiments tertiaires, dans la perspective de la construction massive de bâtiments Bepos (Bâtiment à Energie POSitive) et noius vous en parlerons dès que nous aurons obtenu davantage de renseignements. Mais surtout, les fabricants de chaudières se sont emparés du sujet et développent des générateurs utilisant l’hydrogène à la place du gaz naturel, à la fois en grande puissance et pour des chaudières murales individuelles.

En grande puissance, Bosch Thermotechnologie et son usine de Gunzenhausen ont déjà livré deux chaudières à hydrogène de très grosse puissance - plus de 10 MW – à des clients industriels et s’attendent à d’autres commandes. ©PP

Le Groupe BDR Thermea de son côté s’intéresse plutôt aux chaudières murales à hydrogène. Un premier exemplaire a été installé à titre expérimental à Rozenbourg en Hollande, depuis juin 2019. ©BDR Thermea

Intérêts et difficultés de la combustion de l’hydrogène

Le Groupe BDR Thermea – en France, ça se prononce De Dietrich, Chappée ou encore Oertli ; en Allemagne, c’est plutôt Brötje Heizung, Remeha en Hollande, tandis qu’en Italie, ça se dit Baxi – a décidé de développer des chaudières murales à hydrogène. Le pôle italien du groupe en est chargé.

Le pouvoir calorifique de l’hydrogène H2 est très élevé : 141,86 MJ/kg en PCS et 119,93 MJ/kg en PCI, contre 50,02 MJ/kg PCI pour le gaz naturel. La combustion d’un mélange d’hydrogène H2 et d’oxygène contenu dans l’air produit de la chaleur, de la vapeur d’eau, pas de CO2, mais des NOX si la combustion est mal gérée.

Tout l’enjeu du développement de chaudières à hydrogène, qui par ailleurs fonctionnent sensiblement aux mêmes températures et pression que des chaudières au gaz naturel, réside donc dans la gestion de température de combustion pour éviter la formation de NOx. Les oxydes d’azote se forment en effet par la combustion chimique de l’oxygène et de l’azote de l’air, lors d’une combustion à très haute température (> 1300°C).

Parmi les NOx, le NO2 est un gaz irritant qui pénètre les ramifications les plus fines des voies respiratoires. La combinaison de NO2 et du coronavirus doit être particulièrement néfaste. Associés aux composés organiques volatiles (COV) et sous l’effet du rayonnement solaire, les NOx favorisent la formation d’azote dans les basses couches de l’atmosphère. Ils contribuent aussi à la formation des retombées acides et à l’eutrophisation des écosystèmes. Bref, on n’en veut pas.

Le centre de recherche de BDR Thermea

Le Centre de Recherche de BDR Thermea sur l’hydrogène se trouve à Bassano Del Grappa, une petite ville au Nord de Venise, en Italie. C’est aussi le site de la plus grosse usine BDR Thermea en Italie. Depuis 2018, l’usine produit une partie de l’électricité dont elle a besoin grâce à 6000 m² de panneaux photovoltaïques montés sur les toits des ateliers.

Un électrolyseur a été récemment installé sur le site pour produire l’hydrogène dont le centre de recherche a besoin. Il développe en effet des chaudières capables de fonctionner 100% à l’hydrogène, ainsi qu’avec divers mélanges hydrogène / gaz naturel. Notons qu’aujourd’hui en Europe, toutes les chaudières murales sont homologuées pour un mélange 77% gaz naturel / 23 % hydrogène.

En novembre dernier, le groupe est devenu la première entreprise en Europe à recevoir la certification pour l'utilisation d'un mélange d'hydrogène dans les chaudières domestiques aux Pays-Bas. De plus, la société participe au programme britannique Hy4Heat et explore activement des projets pilotes sur l'hydrogène partout en Europe.