Il est très difficile de trouver de l’eau dans les bonnes conditions pour ses différentes utilisations dans l’industrie. Les exigences de qualité varient fortement en fonction de l’activité industrielle à réaliser. Afin d’adapter les caractéristiques de l’eau au processus de production, il est nécessaire d’installer des stations de traitement des eaux.
ImWater, grâce à ses années d’expérience dans le secteur et à la grande équipe de travail qui la soutient, est spécialisée dans l’exécution de projets clés en main pour les stations de traitement des eaux. Nous recherchons toujours la meilleure solution pour le client, en nous concentrant sur l’optimisation économique et opérationnelle, ainsi que sur la gestion durable des ressources.
Dans ce billet, nous souhaitons nous pencher sur l’utilisation de l’eau pour minimiser les émissions de gaz à effet de serre, notamment grâce à l’utilisation de l’hydrogène.
Hydrogène
Grâce à Foro Nuclear, nous allons en apprendre un peu plus sur l’hydrogène du point de vue de la chimie.
L’hydrogène est le premier élément du tableau périodique, c’est l’élément chimique le plus léger qui existe, son atome est formé d’un proton et d’un électron et il est stable sous la forme d’une molécule diatomique (H2), dans des conditions normales nous pouvons le trouver à l’état gazeux, il est insipide, incolore et inodore.
L’hydrogène n’est pas un combustible que l’on peut tirer directement de la nature, car bien qu’il constitue environ 75 % de la matière de l’Univers, il est combiné à d’autres éléments tels que l’oxygène pour former des molécules d’eau, ou le carbone pour former des composés organiques. Pour cette raison, il est nécessaire de l’obtenir par différents procédés, que nous allons mentionner ci-dessous.
Production d’hydrogène
Il existe différentes méthodes de production d’hydrogène. Il peut être produit à partir de différentes matières premières, de différentes sources d’énergie et par différents procédés.
En fonction de la matière première et de la source d’énergie utilisée pour la produire, on peut parler de procédés 100% renouvelables, 100% fossiles ou hybrides dans un certain pourcentage.
La chaîne hydrogène simplifiée : de la production aux usages
Il convient de mentionner que, de toutes les méthodes d’obtention de l’hydrogène, la plus propre est sa production par l’eau, car elle n’émet pas de CO2 dans son processus de production. Étant donné que ce processus nécessite l’utilisation d’énergie, plus la source d’énergie utilisée dans l’électrolyse de l’eau est renouvelable, plus l’hydrogène est considéré comme vert, d’où le nom d’hydrogène vert.
Sans oublier que, grâce à son statut de vecteur énergétique, l’hydrogène ainsi obtenu peut être reconverti en énergie électrique grâce à l’utilisation de piles à combustible.
Besoins en eau liés aux électrolyseurs
L’électrolyseur est un appareil de production d’hydrogène par électrolyse, capable de séparer les molécules d’hydrogène et d’oxygène dont l’eau est composée en utilisant l’électricité. Il existe différents types d’électrolyseurs, mais ils ont tous en commun de nécessiter de l’eau ultrapure.
Au niveau international, différentes organisations ont établi des normes de qualité pour l’eau purifiée, parmi lesquelles les suivantes :
- American Society for Testing and Materials – ASTM D1193 2011
- International Organization for Standardization – ISO 3696
- Clinical and Laboratory Standards Institute – CLSI NCCLS
- Pharmacopea Europea y Pharmacopea Americana – EP y USP
Nous indiquons la qualité de l’eau d’entrée de l’électrolyseur conformément à la norme de l’American Society for Testing and Materials (ASTM), qui fait référence à l’eau utilisée comme réactif, en la classant en quatre types d’eau différents, ainsi que les procédures pour l’obtenir.
Le type d’eau le plus communément utilisé dans les électrolyseurs est l’eau de type I :
| Parameter | Type I | Type II | Type III | Type IV |
| Electrical Conductivity Max. (µS/cm @ 25ºC) | 0,056 | 1,0 | 4,0 | 5,0 |
| Electrical Resistivity (MΩ-cm @ 25ºC) | 18,2 | 1,0 | 0,25 | 0,2 |
| pH at 25ºC | – | – | – | 5,0 – 8,0 |
| TOC máx. (µg/L) | 10 | 50 | 200 | n/a |
| Sodium máx. (µg/L) | 1 | 5 | 10 | 50 |
| Total Silica max. (µg/L) | 3 | 3 | 500 | n/a |
| Chlorides max. (µg/L) | 1 | 5 | 10 | 50 |
| Endotoxins IU/ml | < 0.03 | < 0.25 | – | – |
Pour obtenir ce type d’eau ultrapure, il est nécessaire de construire une station d’épuration dont le processus de traitement sera déterminé par la qualité de l’eau d’alimentation et le volume d’eau à ajouter au processus d’électrolyse.
En termes généraux, le traitement sera :
- Prétraitement
- Osmose inverse (RO)
- Electrodéionisation (EDI)
