Membranes et dispersions de type Nafion™ dans le secteur de l’énergie

Les matières échangeuses d’ions permettent de transformer l’industrie de l’énergie

En raison du réchauffement climatique et de l’accroissement de population, la demande en énergie propre augmente. Bon nombre de pays et d’entreprises poursuivent désormais des alternatives et des moyens plus propres de générer, stocker et utiliser de l’énergie grâce à des options telles que les réseaux électriques intelligents, les piles à combustible et les batteries à flux.

En raison des remarquables propriétés chimiques des matières échangeuses d’ions telles que les membranes et dispersions échangeuses de protons de type Nafion™, nous pouvons convertir instantanément les énergies solaire et éolienne en hydrogène propre. Les membranes de type Nafion™ nous permettent d’associer l’énergie excédentaire des sources renouvelables à de l’eau et d’en obtenir ses composants par électrolyse : l’hydrogène et l’oxygène. L’hydrogène ainsi obtenu est un carburant presque parfait. Cette conversion de l’hydrogène produit de la chaleur de grande qualité tout en n’émettant que de la vapeur d’eau pure.

Ces initiatives font que le marché de l’énergie évolue naturellement vers un avenir vert pérenne où les membranes échangeuses d’ions joueront un rôle significatif dans la génération d’énergie électrique. La technologie d’échange d’ions peut se présenter sous plusieurs formes dans ce marché de l’énergie diversifié, permettant de :

• Produire de l’électricité de manière fiable, des réseaux aux espaces résidentiels
• Fabriquer de d’hydrogène avec des émissions faibles, voire nulles
• Réguler de manière efficace l’usage et le stockage de l’énergie

Les processus industriels énergivores peuvent utiliser l’hydrogène comme matière première pour les secteurs où il est difficile de réduire, tels que la sidérurgie et la production d’ammoniac, actuellement alimentés en grande partie par du charbon. En fait, l’hydrogène peut finir par alimenter l’ensemble de la fabrication et remplacer le coke dans la réduction du minerai de fer.

La fabrication se déroule généralement à l’abri des regards, et l’une des utilisations les plus en vue de l’hydrogène est déjà en passe de populariser davantage l’énergie obtenue grâce à l’hydrogène. En fait, lorsque la plupart des gens pensent à l’énergie hydrogène, ils pensent probablement aux voitures, bus et camions fonctionnant avec des piles à combustible à hydrogène. Et l’hydrogène utilisé nécessite des membranes de grande qualité pour fonctionner correctement et de manière fiable, et les membranes et dispersions de type Nafion™ sont parfaitement adaptées pour continuer à faire tourner la mécanique.

L’hydrogène peut également être utilisé dans les foyers. L’intérêt de l’hydrogène est que, dans certains cas, il est possible d’utiliser l’infrastructure de gaz naturel existante. Injecter de l’hydrogène dans le réseau de gaz signifie qu’on peut l’utiliser pour le chauffage résidentiel ou industriel avec un minimum de modernisation.

Les membranes de type Nafion™ jouent un rôle vital dans trois segments de l’industrie de l’énergie de transformation : les piles à combustible, le stockage de l’énergie et la production d’hydrogène. Chacune de ces options permet aux ingénieurs de tirer profit des caractéristiques uniques des membranes de type Nafion™, par exemple leur épaisseur, leur résistance, leur conductivité électrique et leur durabilité.