L'hydrogène peut être stocké physiquement sous forme de gaz ou de liquide. Le stockage de l'hydrogène sous forme de gaz nécessite généralement des réservoirs à haute pression (pression de 350 à 700 bars [5 000 à 10 000 psi]). Le stockage de l'hydrogène sous forme liquide nécessite des températures cryogéniques car le point d'ébullition de l'hydrogène à une pression atmosphérique est de -252,8°C.

L'hydrogène peut également être stocké dans d'autres gaz, comme l'ammoniac, comme solution de stockage à moyen terme. L'ammoniac peut être liquéfié dans des conditions douces (température ambiante, pression de 8-10 bars), ce qui signifie qu'il peut être stocké dans un récipient sous pression simple et peu coûteux. Il est également considéré comme une option de transport plus sûre que l'hydrogène car, bien que toxique, son odeur peut être détectée à de faibles niveaux. L'ammoniac a également une plage d'inflammabilité inférieure à celle de l'hydrogène et est considéré comme ininflammable lors du transport, alors que l'hydrogène brûle avec une flamme invisible.

L'hydrogène est distribué du point de production au point d'utilisation soit par des pipelines, soit par la route dans des camions-citernes pour liquides cryogéniques ou des remorques à tubes gazeux, soit au niveau international par voie maritime. Les pipelines sont déployés dans les régions où la demande à long terme est importante (des centaines de tonnes par jour).

Le transport routier de l'hydrogène est déployé lorsque le cas d'utilisation requiert une quantité déterminée d'hydrogène liquide sur une période de temps plus courte. Il peut s'agir d'un moyen de produire de l'énergie ou d'être utilisé dans une station de ravitaillement en hydrogène. Les pays producteurs d'hydrogène transportent généralement le gaz vers d'autres pays qui en ont besoin par bateau.

Il convient de noter qu'à l'heure actuelle, l'hydrogène n'est transporté que pour des voyages de courte durée, et qu'il est plutôt converti en ammoniac pour les voyages de moyenne et longue durée. Cela s'explique par le fait que l'ammoniac est un meilleur vecteur d'hydrogène et qu'il existe déjà un grand nombre d'infrastructures et de législations pour soutenir le transport de l'ammoniac.

Les utilisations industrielles de l'hydrogène représentent la majorité de l'utilisation de l'hydrogène aujourd'hui, car il est largement utilisé dans la production de matériaux tels que le ciment, l'acier et le verre.

Comme le rôle de l'hydrogène dans la transition énergétique mondiale ne cesse de croître, d'autres utilisations de l'hydrogène sont susceptibles de se développer.

Énergie et chauffage à l'hydrogène

Les piles à combustible à hydrogène utilisent l'énergie chimique de l'hydrogène pour produire de l'électricité.

L'hydrogène peut également être utilisé pour chauffer nos maisons et nos entreprises. Si le passage à l'hydrogène à 100 % n'est pas viable à l'heure actuelle, le gouvernement britannique a l'intention d'autoriser le mélange d'hydrogène en 2023 et le Royaume-Uni pourrait utiliser un mélange à 20 % d'ici 2027.

Véhicules à hydrogène

Les piles à combustible à l'hydrogène peuvent également être utilisées pour alimenter des véhicules, les bus à hydrogène étant déjà utilisés dans le monde entier.

Les trois couleurs clés de l'hydrogène sont le vert, le bleu et le gris.

L'hydrogène gris est l'hydrogène produit à l'aide de combustibles fossiles, comme le gaz naturel, et c'est la forme d'hydrogène la plus couramment produite dans le monde aujourd'hui.

L'hydrogène bleu est produit de la même manière que l'hydrogène gris. Contrairement à l'hydrogène gris, les gaz à effet de serre produits sont capturés par le processus de capture et de stockage du carbone (CCS). L'hydrogène bleu est donc considéré comme une forme d'hydrogène neutre en carbone.

L'hydrogène vert est considéré comme la forme la plus propre d'hydrogène et est produit en utilisant l'électricité pour alimenter un électrolyseur qui sépare l'hydrogène de la molécule d'eau en produisant de l'oxygène comme sous-produit. L'électricité excédentaire peut être utilisée par électrolyse pour créer de l'hydrogène gazeux qui peut être stocké pour l'avenir.

La technologie de détection du spectromètre à propriété moléculaire (MPS™) de Crowcon offre la meilleure solution pour la détection de l'hydrogène gazeux. Avec une maintenance réduite et un étalonnage nul pendant cinq ans, ainsi que l'élimination de l'empoisonnement du capteur, les défauts de la technologie de détection traditionnelle sont éliminés avec MPS. En plus d'améliorer la sécurité dans les zones où les gaz inflammables représentent un risque, la technologie MPS™ permet de réaliser des économies importantes sur le coût total de possession, et l'interaction réduite avec l'unité réduit les risques professionnels pour les opérateurs.

Lorsqu'on manipule de l'hydrogène, comme tout autre gaz, la santé et la sécurité sont primordiales. L'hydrogène a une large plage d'inflammabilité (4 % à 74 % en volume dans l'air), de sorte que même de petites quantités de H2 peuvent provoquer des explosions lorsqu'elles sont mélangées à l'air atmosphérique. Une simple étincelle d'électricité statique produite par le doigt d'une personne suffit à déclencher une explosion en présence d'hydrogène, et dans de nombreux endroits où l'hydrogène est utilisé, l'allumage par étincelle des composants électriques ou des activités de maintenance est un risque permanent.

L'hydrogène n'est pas toxique, mais dans les environnements intérieurs comme les salles de stockage des batteries, l'hydrogène peut s'accumuler et provoquer une asphyxie en déplaçant l'oxygène. Dans les piles à combustible, l'hydrogène est susceptible de fuir les joints présents au niveau des raccords de processus près des cylindres de stockage d'_H2 .

Une autre préoccupation concernant l'inflammabilité et la détection de l'hydrogène est que les flammes d'hydrogène sont de couleur bleu pâle et presque invisibles à l'œil humain. Les flammes d'hydrogène émettent également une faible chaleur rayonnante, de sorte que les gens peuvent ne pas ressentir cette chaleur jusqu'à ce qu'ils soient très proches de la flamme. Les détecteurs de flammes sont donc utilisés en complément des détecteurs de gaz ponctuels, car ils couvrent une large zone. Les flammes d'hydrogène peuvent être détectées à l'aide de détecteurs infrarouges multi-spectres.

Ces dangers sont présents tout au long de la chaîne de valeur de l'hydrogène, de la production et du stockage à la distribution et à l'utilisation, la détection des gaz représentant la première ligne de défense contre les fuites d'hydrogène.

Alors qu'il existe une série de réglementations sur les gaz en général, il y a un manque de législation qui s'applique spécifiquement à l'hydrogène.

Au Royaume-Uni, l'Office of Gas and Electricity Markets (Ofgem) réglemente le marché du gaz et exige de toute personne s'engageant dans la fourniture, l'expédition ou le transport de gaz qu'elle ait une licence pour le faire en vertu de la loi sur le gaz.

Il existe également un certain nombre de lois sur la santé et la sécurité qui concernent l'hydrogène, notamment les règlements sur la sécurité du gaz (gestion), les règlements sur la sécurité des pipelines, les règlements sur les substances dangereuses et les règlements sur les substances dangereuses et les atmosphères explosives.

La norme ISO 22734-1:2019 précise qu'un système de détection d'hydrogène gazeux qui déclenche la ventilation à 0,4 %v/v (100 %LEL) d'hydrogène doit être installé à proximité du générateur d'hydrogène.