Du gaz à l'électricité - et vice versa!
La start-up bavaroise Reverion équipe des centrales électriques à piles à combustible avec des câbles HELUKABEL
Le biogaz est considéré comme un élément central du mix énergétique renouvelable - mais il existe encore un grand potentiel inexploité en matière de production et de consommation. La start-up Reverion souhaite mieux l'exploiter à l'avenir grâce à des centrales électriques innovantes basées sur des conteneurs. Pour le câblage des composants électriques de ses systèmes de piles à combustible, les visionnaires bavarois misent sur les câbles de haute qualité de HELUKABEL.
La production et l'utilisation du biogaz est un élément important de la transition énergétique : Rien qu'en Allemagne, environ 10.000 installations de biogaz sont actuellement en service et produisent du gaz grâce à la fermentation d'excréments d'animaux et d'autres biomasses. Celui-ci est principalement transformé en énergie électrique, dans la plupart des cas dans des installations de cogénération avec des moteurs à combustion. En Allemagne, plus de 30 térawattheures d'électricité sont produits chaque année à partir de biogaz, ce qui représente environ 18 % de l'énergie totale produite à partir de sources renouvelables.
L'un des grands avantages du biogaz est qu'il peut être utilisé indépendamment des conditions météorologiques ou du moment de la journée, même si le vent ou le soleil ne fournissent pas suffisamment d'énergie. Mais cette technologie a aussi ses faiblesses : Le rendement de la plupart des installations n'est que d'environ 40 %, ce qui signifie que la majeure partie de l'énergie s'évapore sans être utilisée. De même, les émissions de CO2 liées à la combustion du gaz sont certes relativement faibles par rapport à la production d'électricité à partir de charbon ou de gaz naturel, mais elles restent nettement plus élevées que celles de l'énergie éolienne, hydraulique ou solaire.
Un rendement plus élevé et un meilleur bilan carbone
L'installation peut passer en mode électrolyse pour produire de l'hydrogène ou du méthane à partir de l'énergie électrique.
« Le potentiel du biogaz est énorme, mais il peut être nettement mieux exploité », s'accorde à dire Lukas Berneiser, responsable de l'atelier électronique chez Reverion GmbH. La start-up bavaroise, qui a ses racines à l'université technique de Munich, s'est justement donné pour mission de le faire : Reverion a développé et fait breveter une centrale électrique révolutionnaire basée sur un conteneur, capable de convertir électrochimiquement du biogaz ou de l'hydrogène en électricité avec un rendement de 80 pour cent. Le dioxyde de carbone qui en résulte est capté et stocké - ce qui permet pour la première fois d'obtenir des émissions de CO2 négatives et rentables.
« Nos installations sont surtout intéressantes pour les exploitations agricoles et industrielles qui produisent leur propre biogaz », explique Berneiser. « En effet, notre technologie leur permet de produire environ deux fois plus d'électricité à partir de la même quantité de gaz. Mais l'installation présente encore un autre avantage décisif : son fonctionnement est réversible. « Cela signifie qu'elle peut passer en mode électrolyse en moins d'une minute, par exemple pour produire de l'hydrogène et du méthane à partir de l'énergie excédentaire des installations solaires ou éoliennes », explique Berneiser. Cette énergie peut ainsi être stockée temporairement sous forme de gaz afin d'être reconvertie en électricité ou en chaleur en cas de besoin.
Stocker l'énergie et l'utiliser selon les besoins
Pour l'équipement électrique de ses installations, Reverion fait notamment appel à HELUKABEL.
Le cœur de l'installation Reverion est une structure de piles à combustible à oxyde solide, appelée skid. Pour produire de l'électricité, du biogaz purifié est injecté dans les piles, où il est partiellement oxydé par l'air ambiant aspiré. Il en résulte de l'énergie électrique qui est injectée dans le réseau électrique. Le CO2 pur également produit est évacué et stocké et peut ainsi être utilisé à de nombreuses fins techniques ou industrielles. Le mode électrolyse se déroule en fait exactement à l'inverse : la pile à combustible transforme l'énergie électrique en hydrogène pur. Celui-ci peut être stocké ou transformé avec du CO2 en méthane, un gaz dont les propriétés et les applications sont similaires à celles du gaz naturel. « Avec cette installation, nous relevons plusieurs défis à la fois, notamment la question de savoir comment stocker efficacement l'énergie renouvelable et la rendre utilisable de manière flexible », affirme Berneiser avec conviction.
Pour l'équipement électrique de ses installations, Reverion mise entre autres sur HELUKABEL : le spécialiste fournit par exemple des câbles patch pour le raccordement des piles à combustible, des onduleurs, des capteurs et des actionneurs ainsi que des fils individuels pour le câblage interne des armoires électriques. Des câbles de données pour la communication entre les skids via un réseau Ethercat et des câbles hybrides pour l'alimentation et la surveillance de différents moteurs sont également utilisés ici. « Les câbles posés doivent pouvoir supporter des tensions allant jusqu'à 1500 volts et des températures allant jusqu'à 300 degrés Celsius », explique Berneiser pour décrire les exigences. « Une qualité élevée était donc tout aussi importante pour nous que la disponibilité fiable de tous les composants nécessaires ».
Un conseil compétent et un large portefeuille
Grâce à plusieurs recommandations, l'équipe de Reverion est tombée sur HELUKABEL lors de sa recherche - et sur le responsable régional des ventes Philipp Walter. « Le contact a été très agréable, amical et compétent dès le premier instant », se souvient Berneiser. Lors des discussions communes, le câble idéal a été sélectionné pour chaque cas d'application. « Nous fournissons par exemple à Reverion des câbles solaires de la série SOLARFLEX, le câble de raccordement H07RN-F résistant aux intempéries, des câbles hybrides TOPSERV ou le monoconducteur H07V-K. Mais la livraison comprend également des accessoires tels que les presse-étoupes de la série HELUTOP", explique Walter, » Reverion utilise le câble HELUTHERM 400 particulièrement résistant avec conducteur en nickel, qui résiste à des températures allant jusqu'à 400 degrés Celsius, spécialement pour les zones à haute température à proximité des piles à combustible. Avec une gamme de plus de 33 000 articles en stock, HELUKABEL a pu proposer une solution adaptée à chaque défi et a ainsi rapidement convaincu la start-up munichoise.
Les installations de Reverion sont surtout intéressantes pour les exploitations agricoles et industrielles qui produisent leur propre biogaz.
La première installation Reverion, d'une puissance électrique de 100 kilowatts, est en service pilote depuis octobre 2023. La montée en puissance de la production en série est prévue pour 2024 et 2025 - les conteneurs devraient alors être livrés dans toute l'Allemagne et également dans les pays européens voisins. « Dans la mesure où les câbles utilisés dans nos installations de présérie font leurs preuves dans la pratique, nous continuerons à faire confiance à HELUKABEL pour notre production en série », déclare Berneiser avec assurance. « Nous voyons en HELUKABEL un partenaire fiable qui nous fournit des câbles de très bonne qualité, adaptés à nos exigences spécifiques, et qui contribue ainsi de manière décisive à ce que nos centrales électriques innovantes à piles à combustible se rapprochent à grands pas de la production en série. Nous nous réjouissons de poursuivre notre collaboration «!
Vous pouvez retrouver cet article ainsi que de nombreux autres articles passionnants dans le numéro actuel #15 de notre magazine client POWER. Lisez-le maintenant