Trois installations de production d’hydrogène de Cummins qui contribuent à bâtir une économie verte

Hydrogen elctrolyzer

Afin de réduire les incidences négatives du changement climatique et décarboniser le secteur de l’énergie, les technologies renouvelables comme l’éolien et le solaire sont devenues des ingrédients clés pour apporter une solution. Cependant, l’intégration de sources d’énergie intermittentes dans le réseau électrique n’est pas sans difficulté. C’est là que se trouvent les électrolyseurs. L’hydrogène fait en sorte que d’autres formes d’énergies renouvelables soient plus viables en fournissant un stockage efficace et portatif de l’électricité. Les électrolyseurs permettent la production d’hydrogène, qui peut être utilisé par les clients industriels ou entreposés et utilisés pour alimenter les applications, y compris les trains, les autobus, les camions et plus encore, et Cummins a des centaines d’opérations sur le terrain.

Prenons l’exemple des éoliennes. Les électrolyseurs peuvent convertir économiquement l’énergie éolienne en hydrogène et en oxygène dans un processus appelé électrolyse de l’eau. L’électrolyse de l’eau ne produit pas d’émissions nocives – seulement de l’oxygène et de l’hydrogène. L’hydrogène est produit lorsque les prix de l’électricité sont bas, ce qui est généralement le cas lorsque l’énergie éolienne est abondante. Ensuite, l’hydrogène peut être stocké ou transporté à des clients. Le potentiel de l’hydrogène concernant le stockage et le transport d’énergie est un facteur clé de la transition mondiale à l’énergie renouvelable.

Cummins a fait une entrée audacieuse dans l’économie de l’hydrogène en septembre 2019 avec l’acquisition d’Hydrogénics, un fabricant mondial de piles à hydrogène et de technologie d’électroléricateur, et Cummins continue de progresser rapidement dans l’innovation de nouveaux produits et applications dans l’espace hydrogène, y compris trois électrolyseurs ayant un impact :

HyBalance-Danemark : fourniture d’hydrogène propre à 1 000 véhicules à pile à carburant HyBalance

Cummins, de concert avec ses partenaires, a établi ce site d’électrolyseur de membrane d’échange de protons 1,2-megawatt il y a plus de deux ans au Danemark. Le site fournit de l’hydrogène propre aux clients d’air liquide, un chef de file mondial en matière de gaz, de technologies et de services pour l’industrie et la santé, avec air liquide qui exploite le site. Le PEM électrolyseur au Danemark est capable de fournir une flotte de plus de 100 véhicules électriques à pile par jour et pourrait contribuer jusqu’à 0,5% des objectifs de réduction des gaz à effet de serre du secteur des transports au Danemark.

Comté de Douglas-États-Unis d’Amérique : activation des services publics pour stocker l’excédent d’énergie

Devrait être opérationnel en 2021, cet électrolyseur PEM de 5 mégawatts situé dans le comté de Douglas, dans l’état de Washington (é.-U.), sera le plus grand et le premier du genre utilisé par une utilité publique aux États-Unis. La nouvelle installation d’hydrogène renouvelable permet au Douglas County Public Utility district (PUD) de fabriquer de l’hydrogène commercial à l’aide d’une électrolyse afin de récolter de l’eau à partir du barrage de Wells sur le fleuve Columbia. Les électrolyseurs PEM de Cummins, comme l’électrolyseur du comté de PUD de Douglas, permettent aux services publics de stocker l’excédent d’énergie qu’ils commercialisent généralement sur le marché à perte financière, ou de ne pas exploiter le tout, et de stocker plutôt cette énergie afin de les vendre sur un nouveau marché de l’hydrogène vert. De plus, il crée un moyen pour les services publics de s’engager dans de nouvelles occasions de marché en dehors de leur secteur de service typique, éliminant les barrières de croissance souvent rencontrées dans l’industrie. ce projet est rendu possible par une législation adoptée à l’état de Washington en 2019, qui autorisait les districts des services publics à fabriquer et à vendre de l’hydrogène.

Becancour-Canada : construire la plus grande usine d’électrolyse PEM au monde

Cummins est à la phase finale de la mise en service de la plus grande usine d’électrolyse PEM au monde à Becancour, Canada pour air liquide. L’installation de 20 mégawatts aura une production annuelle d’hydrogène d’environ 3 000 tonnes. L’électrolyseur utilisera de l’hydroélectricité renouvelable pour produire de l’hydrogène en décarboné et en vert. l’installation devrait être opérationnelle dans les prochains mois.  

Cummins Office Building

Cummins Inc.

Cummins est un chef de file mondial en alimentation qui conçoit, fabrique, vend et entretient des moteurs au diesel et aux carburants de remplacement de 2,8 à 95 litres, des ensembles de génératrices électriques diesel et de remplacement de 2,5 à 3, 500 kW, ainsi que des composants et de la technologie connexes. Cummins dessert ses clients par l’entremise de son réseau de 600 installations de distributeurs indépendantes et détenues par l’entreprise, et de plus de 7 200 concessionnaires répartis dans plus de 190 pays et territoires.

Mise à la voile sur l’hydrogène avec Hydro Motion

Setting sail on hydrogen with Hydro Motion

Une équipe de 20 étudiants ambitieux de diverses origines disciplinaires s’est rassemblée pour former l’équipe solaire de TU Delft 2021 et entrer dans les eaux incharted avec Hydro Motion, un bateau qui navigue non seulement, mais qui se fait de l’hydrogène. Après 15 années de construction de bateaux alimentés avec succès par la lumière du soleil, l’équipe de 2021 a décidé qu’il était temps de remplacer les panneaux solaires contre une pile à carburant afin de faire la prochaine étape vers une industrie maritime plus durable.

L’équipe néerlandaise a passé les neuf derniers mois à prendre son nouveau bateau volant du concept à la réalité. En se concentrant sur la construction d’un bateau à hydrogène qui fonctionne bien, ils ont décidé de réfiter le bateau solaire volant de 2019 et d’utiliser ses trois coques primées et son trim mètres en état de marche. Les panneaux solaires ont été retirés et un système d’hydrogène a été installé.

A TU Delft Solar Team member working to  install the Cummins HyPM-HD30 fuel cell
Un membre de l’équipe solaire de TU Delft travaillant à l’installation de la pile à carburant Cummins HyPM-HD30

Le bateau est alimenté par la pile à carburant HyPM-HD30 de Cummins et convertira de l’hydrogène pur à 99,9 % en électricité pour alimenter la ligne d’entraînement, l’électronique et d’autres appareils du bateau. L’hydrogène est stocké dans un état gazeux dans le réservoir du système d’hydrogène, qui a une capacité de 350 litres et peut stocker plus de 8 kg de gaz d’hydrogène, dépassant les 265 kWH d’énergie.

La pile à carburant génère de l’électricité par l’entremise d’une réaction chimique d’hydrogène et d’oxygène. Pour alimenter le bateau, l’hydrogène gazeux du réservoir de stockage traversera la pile de piles à carburant et se mélangera à l’oxygène atmosphérique. Dans chaque cellule de la pile à carburant, l’hydrogène se divise en deux électrons qui ne peuvent pas passer la membrane d’échange de protons qui sépare l’hydrogène de l’oxygène atmosphérique. Les protons d’hydrogène traversent la membrane pour se joindre à l’oxygène pour former de la vapeur d’eau, et les deux électrons se déplacent autour de la membrane à travers un fil comme de l’électricité. Cette électricité sera utilisée pour alimenter le moteur du bateau.

L’hydrogène est une source d’alimentation de rechange avantageuse pour le bateau parce qu’il ne produit pas de dioxyde de carbone, a une densité d’énergie supérieure à celle des batteries au lithium-ion et est plus léger que les batteries. Cependant, la grande taille du bateau rend la manoeuvre plus difficile sur les eaux de la préséité et bien qu’il puisse naviguer en douceur à l’hydrogène, il aura besoin d’une surattein supplémentaire pour atteindre la bonne vitesse de décollage pour voler.

Cette sur boost supplémentaire est un petit bloc-batterie optimisé pour la densité de puissance. Combinés, l’ensemble de batteries et l’HyPM-HD30 équipent un moteur sans balais électrique de 70 HP à trois phases, semblable à celui d’une voiture Toyota Yaris. La combinaison de sources d’alimentation garantit qu’il y a assez d’électricité pour décoller. Une fois que les coques du bateau sont hors de l’eau et que le bateau ne vole que sur ses hydrofoils, la pile à carburant de 30 kW est encore suffisante pour alimenter le bateau. Le décollage a lieu à 13,6 mi/h. À ce stade, les coques sont levées hors de l’eau et volent à 40 cm au-dessus de la surface à une vitesse de plus de 20 mi/h.

L’équipe a révélé son bateau au public par l’entremise de stream le 10 mai au maritime Museum DeRsentrain. Deux semaines plus tard, l’équipe a mis le bateau en eau libre au port de Lasserer pour la première fois pour effectuer son premier essai. Les résultats du test 1 ont montré que le bateau est étanche, qu’il navigue poignardé sur les batteries et qu’il a une vitesse de navigation de 20 km/h avec 2000 t/min sur l’hélice. Les étudiants continueront de tester et d’améliorer le bateau au cours des prochaines semaines afin d’augmenter la vitesse, de naviguer à l’aide du système d’hydrogène et de vérifier la sécurité, l’efficacité et l’endurance.

Une fois les essais terminés, trois membres de l’équipe capitaineront le bateau au Monaco Solar & Energy Boat Challenge. Ce défi international invite des étudiants et des professionnels du monde entier à concourir dans trois classes : l’énergie, l’énergie solaire et la classe en mer ouverte. L’équipe solaire TU Delft naviguera en plein océan et participera à la catégorie « Open Sea ».

Two TU Delft Solar Team members with Dutch politician, Jan Terlouw, at the christening of Hydro Motion
Deux membres de l’équipe solaire de TU Delft avec le politicien hollandais Jan Terlouw, lors du christe of Hydro Motion

Alimenté par de l’hydrogène, à l’aide d’une pile à carburant Cummins et des esprits de 20 étudiants dévoués, le premier bateau à hydrogène volant propulse le monde encore plus loin vers un avenir à zéro carbone et une industrie maritime plus durable. Comme l’équipe de bateau solaire TU Delft continue de travailler sur Hydro Motion pour la préparer à la concurrence, nous avons hâte au jour où ils volent sur la ligne d’arrivée sur l’énergie verte.

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Cummins est un chef de file mondial en alimentation qui conçoit, fabrique, vend et entretient des moteurs au diesel et aux carburants de remplacement de 2,8 à 95 litres, des ensembles de génératrices électriques diesel et de remplacement de 2,5 à 3, 500 kW, ainsi que des composants et de la technologie connexes. Cummins dessert ses clients par l’entremise de son réseau de 600 installations de distributeurs indépendantes et détenues par l’entreprise, et de plus de 7 200 concessionnaires répartis dans plus de 190 pays et territoires.

Les électrolyseurs Cummins alimentent une station de réapprovisionnement en hydrogène en son genre

Le port d’Ersser, en Belgique, abritera la première station de ravitaillement en hydrogène au monde capable de fournir de l’hydrogène vert directement aux navires, voitures, camions et clients industriels. La station, construite par CMB. TECH utilisera l’électrolyseur PEM Cummins HyLYZER®-250, un électrolyseur PEM de 1,2 MW, pour produire de l’hydrogène sur place. Cmb. TECH est la division des technologies propres de CMB. L’entreprise est un promoteur et intégrateur actif de solutions d’hydrogène en se concentrant sur l’ingénierie, la production d’hydrogène, les applications industrielles et marines.
 
Située dans une maison portuaire entre la ville et le port, la station de carburant est parfaitement positionnée pour offrir des applications industrielles et des navires dans le port avec de l’hydrogène et être facilement accessible au grand public. Cummins Inc. a déjà livré des électrolyseurs pour plus de 60 stations de ravitaillement en hydrogène partout dans le monde, fournissant de l’hydrogène sur place par électrolyse. Un seul système d’électrolyseur de 1 MW peut générer plus de 400 kg d’hydrogène par jour à la pureté de la qualité des piles à carburant, assez pour alimenter 16 camions de fret jusqu’à 600 milles (plus de 950 km) chacun. Ces systèmes ont déjà été mis à l’échelle avec succès à plus de 20 MW.

Quand les électrolyseurs sont alimentés par des sources d’énergie renouvelable comme l’éolien, l’énergie solaire ou hydroélectrique, l’hydrogène est totalement vert, sans émissions de carbone de puits à roue.

Depuis des années, Cummins se concentre sur des solutions qui utilisent des matériaux et des technologies qui ont moins d’impact sur la planète afin d’offrir de la valeur et de la prospérité à nos clients et à nos communautés. En 2019, l’entreprise a publié PLANET 2050, un plan ambitieux comprenant des objectifs fondés sur la science alignés sur les accords climatiques de Paris et un objectif visant à être neutre en carbone d’ici 2050.

Les stations de ravitaillement en hydrogène accessibles sont un élément vital du voyage de réduction des émissions, car elles font du transport alimenté à l’hydrogène une option réalistes. Cummins voit des gouvernements partout dans le monde qui appuient l’adoption de technologies de l’hydrogène de différentes façons et croient que toutes les politiques devraient encourager le soutien en matière d’infrastructure.

L’infrastructure est nécessaire pour faire en sorte que les systèmes de Cummins peuvent soutenir l’adoption de l’économie de la technologie de l’hydrogène et des piles à carburant dans l’ensemble. Les investissements gouvernementaux dans les infrastructures envoient un signal fort à l’industrie que cette transition se passe et crée plus de certitude pour les investissements.

Dans l’équipe d’Unebus, le ravitaillement en carburant est rapide et simple (distribution à 700 bars pour les voitures et 350 bars pour les autobus et les camions). En plus de la station-service, le site contiendra également deux quais pour remorques qui peuvent être utilisés pour transporter l’excès d’hydrogène vert pour les activités industrielles et de ravitaillement ailleurs. Déjà en cours, la station de ravitaillement sera ouverte aux clients en 2021.
 

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Cummins célèbre son engagement envers l’environnement lors de la semaine verte européenne

Cummins celebrates commitment to the environment during European Green Week

Cummins Inc. est à l’avant-garde de la durabilité de l’environnement depuis des décennies. En tant que première de l’industrie à publier un rapport sur la durabilité et la première à adopter des normes d’émissions plus strictes aux é.-u. en plus d’aider les pays partout dans le monde à atteindre des normes similaires et plus rigoureuses, l’engagement de Cummins envers l’environnement est inébranlable.

Depuis plusieurs années, Cummins se concentre sur des solutions qui utilisent des matériaux et des technologies qui ont moins d’impact sur la planète afin d’offrir de la valeur et de la prospérité à nos clients et à nos communautés. En 2019, Cummins a publié Seus de 2050, un plan ambitieux comprenant des objectifs fondés sur la science alignés sur l’accord de Paris et un objectif visant à être neutre en carbone d’ici 2050.

En célébrons la semaine verte européenne des 2021 (du 31 mai au 4 juin), nous regardons en arrière certains des succès et des réalisations en Europe du point de vue des politiques et des produits, et nous donnons un aperçu de ce qui est à venir.

Semaine verte européenne

La semaine verte européenne 2021 est dédiée à l’ambition zéro pollution. Le plan d’action de l’UE en faveur d’une ambition zéro pollution est une action clé de l’accord vert européen de et aidera à créer un environnement plus propre à travers l’UE en mieux surveiller, rendre compte, prévenir et remédier à la pollution de l’air, de l’eau, du sol et des produits de consommation. Les fonds de l’UE pour la prochaine génération, conçus comme étant l’instrument de récupération de la crise de COVID 19, 672,5 milliards d’usd de prêts et de subventions seront mis à la disposition des États membres pour soutenir les mesures de résilientation et les investissements entrepris, principalement par l’entremise de l’facilité de rétablissement et de résilience. Le but est de contribuer à la construction d’une économie plus durable et de créer des possibilités d’emploi, consacrant au moins 37 % du montant total du plan de rétablissement aux investissements verts et aux mesures d’insération.

En tête en Europe

En juillet 2020, la Commission européenne a annoncé sa stratégie hydrogène visant à explorer le potentiel de l'hydrogène propre dans la décarbonisation de l'économie de l'UE d'une manière rentable, conforme à l'objectif de neutralité climatique des 2050 fixé dans l'accord vert européen. Depuis, nous avons vu des pays partout en Europe annoncer leurs propres stratégies et plans en matière d'hydrogène en matière de réduction des émissions, y compris le Royaume-Uni. L’UE a également conclu un accord sur la loi sur le climat de l’UE qui vise à réduire les émissions nettes de gaz à effet de serre d’au moins 55 % d’ici 2030, par rapport aux 1990 niveaux, afin d’atteindre la neutralité carbone de 2050.

Cummins a également clairement fait part de son engagement envers l’hydrogène dans la région, en un terrain d’installation de production de systèmes de piles à carburant en Allemagne, et plus récemment, annonçant ses plans pour l’une des plus grandes usines d’électrolyseurs de world pour la production d’hydrogène vert qui se trouve à Castilla-La Mancha, en Espagne. L'investissement en Espagne survient au lendemain de la décision d'Iberdrola et de Cummins de s'associer à des projets de production d'hydrogène à grande échelle en Espagne et au Royaume-Uni.

Cummins continue d’être à l’avant-garde de la technologie d’électrolyseur, offrant des solutions À la fois PEM et alcaline. HyBalance, au Danemark, est l’une des installations de production d’hydrogène les plus avancées en Europe. Depuis 2018, l’électrolyseur PEM de 1,2 mégawatts a produit 120 tonnes d’hydrogène, ce qui permet la livraison 24/7 de 60 tonnes d’hydrogène à un client industriel et démontre sa capacité à équilibrer le réseau électrique. Les 60 tonnes restantes ont été livrées à d’autres clients, y compris des stations d’hydrogène pour les taxis à piles à carburant dans la capitale du Danemark, l’équipe d’un groupe d’insoculeux. À Falkenhagen, en Allemagne, six électrolyseurs alcalins Cummins HySTAT 60 ont été installés et sont utilisés pour convertir l’énergie éolienne en hydrogène. Au moment de la mise en service, l’installation, située dans l’état de Brandebourg, était le premier projet de démonstration à l’échelle du mégawatt au monde pour stocker l’énergie éolienne dans le réseau de gaz naturel. Au cours de la première année d’exploitation, plus de deux millions de kilowatts-heures d’hydrogène ont été alimentés dans le réseau gazier.

Les piles à carburant Cummins continuent également de se faire une place dans le transport ferroviaire sans émissions partout en Europe. les trains D’Alstom sont maintenant alimentés par les piles à carburant Cummins fonctionnent maintenant en Allemagne, en Italie et en Autriche, avec la liste des pays qui continuent de croître. Les trains utilisent des piles à carburant embarquées pour convertir l’hydrogène et l’oxygène en électricité, n’émettant que de la vapeur et de l’eau et réduisant les émissions de fonctionnement à zéro.

L’avenir est prometteur

Avec deux nouvelles installations en route et des employés dévoués dans trois emplacements en Europe, l’avenir de l’hydrogène est prometteur. Cummins est ravie de contribuer à la voie de zéro en Europe à travers toutes ses technologies. Pour y arriver, il est essentiel de trouver le bon équilibre réglementaire entre les échéances d’échéance d’échéance de la technologie actuelle et le développement de l’infrastructure afin d’aider les industries à adapter et à consolider de nouveaux marchés et technologies, comme l’hydrogène vert et les piles à carburant. En plus des politiques neutres en matière de technologie, cela permettra d’investir à l’avenir et d’atteindre les objectifs climatiques de l’UE. Avant l' de l’ensemble 55 les gouvernements de tous les niveaux doivent s’associer à l’industrie afin de développer les bons investissements en matière d’infrastructure, de recherche et d’innovation. Couplé aux cadres de politique intelligente, cela ouvrira la voie à l’accélération de la transition écologique, à la création d’emplois et au renforcement de l’activité industrielle.  

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Rôle de l’électrolyse à grande échelle dans la décarbonisation mondiale

Cummins - Electrolysis at scale - hero

Le monde fait la course pour réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre et limiter le réchauffement de la terre à 1,5 degrés par rapport aux niveaux pré-industriels. Pour atteindre cet objectif, 189 parties, représentant les producteurs de 83 pour cent des émissions mondiales, ont insélumenté l’accord de Paris sur le climat. De plus, 66 pays ont maintenant déclaré leur intention d’être neutres en carbone d’ici 2050, et plusieurs ont mis ces objectifs en vigueur.

Comment les pays atteignent-ils ces objectifs ambitieux ? L’hydrogène renouvelable, produit par électrolyse à partir de sources renouvelables, est une partie importante de la réponse. Le développement et le déploiement de solutions d’hydrogène vert est une stratégie importante.

Qu’est-ce que l’électrolyse verte à grande échelle ?

L’électrolyse est une réaction électrochimique très efficace qui utilise de l’électricité pour décomposer l’eau (H20) en ses éléments composants, l’hydrogène (H2) et l’oxygène (O2). L’électrolyse est considérée comme « verte » si l’électricité utilisée provient de sources renouvelables, comme le solaire, l’énergie hydroélectrique ou l’énergie éolienne. Dans ces cas-là, la production d’hydrogène n’émet pas de gaz à effet de serre, ce qui en fait de l’hydrogène vert.

Cummins - Large scale electrolysis - infographic
Les installations d’électrolyseur à grande échelle peuvent être alimentées directement par de l’électricité renouvelable, comme l’illustre l’infographie ci-dessus. Cette situation est considérée comme étant une électrolyse « verte ».

Les installations d’électrolyseur à grande échelle peuvent être alimentées directement par de l’électricité renouvelable, contribuant à permettre une utilisation efficace d’énergie propre, malgré la variabilité qui caractérise certaines sources d’énergie renouvelable. Par exemple, lorsque l’excès d’énergie solaire est produit (par exemple, le soleil brille, mais la demande d’électricité est inférieure à celle qui est produite), l’énergie solaire peut alimenter un électrolyseur pour produire de l’hydrogène, ce qui permet à l’énergie d’êtretorable pendant de longues périodes de temps.

Actuellement, le système d’électrolyseur Cummins installé à l’usine de production d’hydrogène d’Air Liquide à Bécancour, au Québec, peut produire près de 3 000 tonnes d’hydrogène par année à l’aide d’une hydroélectricité propre. Il s’agit du plus grand électrolyseur PEM en fonctionnement à 20 MW ; cependant, l’industrie se lève rapidement pour des projets de 100 MW, 200 MW et au-delà.

Pourquoi l’électrolyse à grande échelle est-elle importante?

Il est important d’intensifier les projets et les capacités d’électrolyse pour plusieurs raisons.

Réduction du coût de l’hydrogène

Aujourd’hui, l’hydrogène est dispendieux. Le coût de l’hydrogène doit baisser pour permettre une large adoption. Grâce à des économies d’échelle, comme les coûts de production diminuent, le coût pour les clients le fait, ouvrant la voie à l’adoption dans plus de marchés et de régions. À mesure que l’utilisation de l’hydrogène se généralise, les infrastructures suivront.

Décarbonisation en expansion 

L’hydrogène moins cher permettra à d’autres secteurs, comme le transport, de se décarboniser. L’hydrogène moins cher facilitera l’adoption plus large de véhicules alimentés à piles à hydrogène.

Atteindre les objectifs mondiaux en matière de climat

De nombreux pays et villes ont des objectifs climatiques ambitieux. L’utilisation de l’hydrogène vert pour des applications, comme la production de produits chimiques ou dans le réseau de gaz pour les maisons de chauffage, réduit l’impact sur l’environnement.

L’Espagne est un pays qui profite de l’électrolyse à grande échelle pour soutenir sa stratégie de décarbonisation. Cummins localise l’un des plus grands électrolyseurs au monde dans la région de Castilla La-Mancha et s’associe avec le fournisseur de services publics espagnol Iberdrola pour aider le pays à atteindre son objectif de produire 4 GW de capacité de production d’hydrogène installée d’ici 2030.

en savoir plus sur le projet et le partenariat de Cummins, pionnier de la production d’hydrogène en Espagne.

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