Le grand tournant de FlexFuel Energy Development vers la production d'hydrogène

Connue pour ses boitiers de conversion permettant aux voitures de rouler au Superéthanol-E85, FlexFuel Energy Development a développé sa seconde activité (la dépollution des moteurs) vers les bateaux à travers un partenariat avec la DGA (Délégation Générale de l'Armement) à Toulon. De plus de 4 ans de R&D est né "Hy-Moteur" pour le décalaminage des moteurs de frégate, développement qui a ouvert sur la production d'hydrogène avec la création d'une nouvelle société : GEN-HY. Voilà comment le grand tournant a été pris.

FlexFuel Energy Hy-Motor

C'est un sacré tournant que prend FlexFuel Energy Development, société dont le siège social et le bureau commercial sont à Sophia Antipolis et la R&D sur la région parisienne. Spécialisée dans la dépollution moteur et les économies de carburant, elle est connue pour ses boitiers de conversion qui permettent l'utilisation du Superéthanol-E85, carburant plus écologique, moins taxé et donc moins cher (moins de 0,7 €/ l). Mais aujourd'hui, c'est la seconde activité de FFED, celle liée à la dépollution des moteurs par électrolyse de l'eau qui la porte vers un autre marché, colossal celui-là : la production d'hydrogène, le nouveau graal de l'énergie. (Photo DR : Présentation du démonstrateur "Hy-Motor" aux équipes de la DGA).

De la dépollution des moteurs automobiles à ceux des navires civils et militaires

Ce grand virage a été pris à travers le programme de R&D "Hy-Motor", mené en partenariat avec la Direction Générale de l’Armement (DGA) plus particulièrement sur le port de Toulon. FFED a ainsi développé et optimisé une unité mobile de nettoyage et d’entretien des moteurs de grande puissance des navires civils et militaires. Des travaux de R&D qui se sont poursuivis pendant plus de quatre ans et qui viennent de s'achever.

FFED s’est appuyée sur son expertise en matière de dépollution moteur des véhicules industriels (locomotives de la SNCF, navettes fluviales…) et particuliers pour répondre aux nombreuses spécificités du décalaminage à l’hydrogène des navires de grande puissance. Le décalaminage à l’hydrogène, technologie de dépollution écologique des moteurs, sans additif chimique, consiste à injecter de l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau dans l’admission. Il réduit la consommation de carburant, prolonge la durée de vie des pièces mécaniques, tout en rendant le moteur moins polluant.

"Hy-Motor" : un programme de R&D avec la DGA

S’inscrivant dans une stratégie à long terme de "navires et ports propres, économes, sûrs et intelligents", la DGA a financé 70% de ce programme de recherche et développement, porté par FFED depuis fin 2016. Après une étape de modélisation du circuit air/ carburant des moteurs et du taux d’hydrogène à injecter, FFED a procédé à une simulation chimique du décalaminage. Des travaux rendus difficiles par la contrainte du décalaminage d’un moteur de frégate dans un environnement de port militaire et la production et l’utilisation d’une grande quantité d’hydrogène.

Afin de répondre à ces contraintes, FFED a développé et breveté sa propre membrane AEM (Anion Exchange Membrane). C'est aujourd’hui la seule société française à l'avoir fait. Cette technologie permet de produire de l’hydrogène par électrolyse avec de hauts rendements, une haute pureté et un "crossover" faible (phénomène de mélange des gaz qui diminue les rendements et la pureté des gaz produits).

Dans ce cadre FFED a conçu un démonstrateur "Hy-Motor" de décalaminage des moteurs de frégates, adapté à ces moteurs de grande puissance. Une technologie innovante qui permet de réduire les polluants de 30%, la consommation de carburant jusqu’à 12% et le coût d’entretien de 30%. Un démonstrateur qui reste cependant toujours dans le métier de base de FFED, la dépollution "propre" des moteurs.

Création de GEN-HY pour la production d'hydrogène vert

Mais c'est ce "Hy-Moteur" qui a ouvert de nouvelles perspectives. D'abord, il aura des applications civiles, créatrices d’emplois, qui s’inscrivent dans le partenariat noué fin 2020 avec EFINOR, via sa filiale EFINOR Méditerranée à Six-Fours dans le Var, spécialisée dans la maintenance navale. Ensuite, forte de cette nouvelle expertise, FFED a récemment créé un spin-off, GEN-HY, qui inclut cette brique technologique et permet à FFED de se diversifier dans la production d’hydrogène vert, carburant moins polluant, à fort potentiel de croissance.

"Ce partenariat technique, opérationnel et financier très fructueux et formateur a permis de dialoguer avec une grande institution, à l’exigence reconnue et nous a donné de développer une vraie avance technologique permettant de devenir un acteur majeur de la production d’électrolyseurs à haut rendement grâce à une innovation disruptive de membrane AEM - 0 Gap déployée désormais dans la société GEN-HY", explique ainsi Sébastien Le Pollès, président de FFED.

Le problème de l'hydrogène aujourd'hui tenant pour une bonne part dans le coût de sa production, l'idée de GEN-HY serait de créer une nouvelle usine de production d'hydrogène qui serait située dans le sud et qui permettrait de bien meilleurs rendements. Avec à la clé des coûts moindres pour cette énergie propre que le célèbre prospectiviste américain Jeremy Rifkin ("L'économie hydrogène") estimait être celle de l'avenir. Tout l'enjeu de GEN-HY.

 

Ce que permet la nouvelle membrane AEM

Pour générer de l’hydrogène par électrolyse, il est nécessaire de séparer les sites de production d’hydrogène et d’oxygène tout en permettant aux ions de passer d’une chambre à l’autre.

Dans l’électrolyse alcaline, un diaphragme séparateur est placé entre les deux chambres. Ce dernier permet le passage de liquide et d’ions par des microporosités ouvertes et impose d’écarter les sites de production du séparateur afin d’éviter que les gaz produits ne traversent avec le liquide d’une chambre à l’autre. Ce phénomène de mélange des gaz, appelé "crossover", diminue les rendements et la pureté des gaz produits. L’écart entre les électrodes augmente la surtension nécessaire à l’électrolyse, diminuant également le rendement.

La membrane GEN-AEM développée par FFED permet le passage des ions tout en bloquant les bulles de gaz, permettant de placer les électrodes au contact de la membrane dans une architecture 0 gap. Cette configuration permet donc de hauts rendements, avec une haute pureté et un "crossover" faible.

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