Grant: Alliance Grants
Institut national de la recherche scientifique
$166,543.00
Électrolyse de l'eau : performances et dégradation des électrolyseurs membranaires en conditions dynamiques d'opération
FY 2024-25
Summary
Au Québec, plus de 93% de l'électricité produite par Hydro-Québec (HQ) provient de l'énergie hydroélectrique. Dans le futur, les sources d'énergie intermittentes comme l'éolien et le solaire vont occuper une place de plus en plus importante du bilan énergétique d'HQ. Cependant, vu le caractère intermittent de ces énergies, des technologies de stockage robustes doivent être déployées pour emmagasiner l'énergie au moment où elle est disponible, notamment en la convertissant en hydrogène vert.
Notre partenaire, Hydro-Québec, désire évaluer les performances d'électrolyseurs du type "Proton Exchange Membrane Water Electrolysis" (PEMWE) et "Anion Exchange Membrane Water Electrolysis" (AEMWE) en conditions dynamiques d'opération, c'est-à-dire dans des conditions qui simulent le caractère intermittent des énergies éoliennes et solaires. Dans la littérature, plusieurs travaux font état des performances et du rendement des PEMWEs et des AEMWEs lorsqu'ils sont alimentés de manière continue. Cependant, le caractère intermittent de l'énergie éolienne et solaire soulève plusieurs interrogations sur la stabilité des matériaux et l'évolution des performances des électrolyseurs, notamment l'effet des interruptions de courant sur (i) les rendements de conversion de l'énergie électrique en énergie chimique ; (ii) le vieillissement des matériaux et électrodes; et (iii) la pureté des gaz produits. Également, pour HQ, ce projet va permettre d'évaluer le potentiel technologique de nouvelles membranes échangeuses d'anions, un élément clé de la technologie des AEMWEs.
Ce projet va contribuer à l'avancement des connaissances dans le domaine de l'hydrogène vert, un élément clé des politiques énergétiques et de décarbonation du Canada. Il va impliquer un total de 6 PhDs, 2 PDFs et 4 stagiaires sous gradués, contribuant ainsi à former une main-d'oeuvre qualifiée pour le Canada dans un secteur d'activités en pleine croissance.
Program
Alliance Grants
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
597422-2024
Name nom
Guay, Daniel D
Department département
Énergie Matériaux Télécommunications, Centre - Varennes
Organization id
56
Institution établissement
Institut national de la recherche scientifique
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2024
Competition year année de concours
2024
Award amount
166543
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
1208
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Materials sciences
Area of application fr
Sciences des matériaux
Research subject code
2300
Research subject group en
Fuel and energy technology
Research subject group fr
Combustibles et technologie de l'énergie
Research subject en
Fuel and energy technology (economic geology, use 4003)
Research subject fr
Combustibles et technologie de l'énergie (géologie économique, utiliser 4003)
Field of research list names en
Not available
Field of research list names fr
Non disponible
Socioeconomic objective list names en
Not available
Socioeconomic objective list names fr
Non disponible
Application title
Électrolyse de l'eau : performances et dégradation des électrolyseurs membranaires en conditions dynamiques d'opération
Keywords
dégradation; électrocatalyse; électrochimie; électrolyse de l'eau; matériaux d'électrodes; membrane ionomérique; réaction de dégagement d'hydrogène; réaction de dégagement d'oxygène; variation de charge; vieillissement
Application summary
Au Québec, plus de 93% de l'électricité produite par Hydro-Québec (HQ) provient de l'énergie hydroélectrique. Dans le futur, les sources d'énergie intermittentes comme l'éolien et le solaire vont occuper une place de plus en plus importante du bilan énergétique d'HQ. Cependant, vu le caractère intermittent de ces énergies, des technologies de stockage robustes doivent être déployées pour emmagasiner l'énergie au moment où elle est disponible, notamment en la convertissant en hydrogène vert.
Notre partenaire, Hydro-Québec, désire évaluer les performances d'électrolyseurs du type "Proton Exchange Membrane Water Electrolysis" (PEMWE) et "Anion Exchange Membrane Water Electrolysis" (AEMWE) en conditions dynamiques d'opération, c'est-à-dire dans des conditions qui simulent le caractère intermittent des énergies éoliennes et solaires. Dans la littérature, plusieurs travaux font état des performances et du rendement des PEMWEs et des AEMWEs lorsqu'ils sont alimentés de manière continue. Cependant, le caractère intermittent de l'énergie éolienne et solaire soulève plusieurs interrogations sur la stabilité des matériaux et l'évolution des performances des électrolyseurs, notamment l'effet des interruptions de courant sur (i) les rendements de conversion de l'énergie électrique en énergie chimique ; (ii) le vieillissement des matériaux et électrodes; et (iii) la pureté des gaz produits. Également, pour HQ, ce projet va permettre d'évaluer le potentiel technologique de nouvelles membranes échangeuses d'anions, un élément clé de la technologie des AEMWEs.
Ce projet va contribuer à l'avancement des connaissances dans le domaine de l'hydrogène vert, un élément clé des politiques énergétiques et de décarbonation du Canada. Il va impliquer un total de 6 PhDs, 2 PDFs et 4 stagiaires sous gradués, contribuant ainsi à former une main-d'oeuvre qualifiée pour le Canada dans un secteur d'activités en pleine croissance.