ArcelorMittal fournit des aciers pour le premier pipeline d'hydrogène en Europe
Les aciers d'ArcelorMittal sont déjà utilisés dans le premier pipeline d'hydrogène certifié en Europe - un réseau de 450 km développé par SNAM pour alimenter l'Italie en hydrogène. Fabriqués par Corinth Pipeworks (CPW), les tuyaux utilisent la nuance d'acier L415ME d'ArcelorMittal et ont été certifiés conformes à la norme ASME B31.12 Option B.
"Pour ce projet, nous avons livré un nouvel acier robuste qui résistera à la fragilisation et transportera l'hydrogène gazeux en toute sécurité dans toute l'Europe", explique Frédéric Bouchaud, account manager pour les oléoducs et gazoducs chez ArcelorMittal. "Cette nuance est un acier de haute qualité avec une faible teneur en carbone, une excellente propreté, une microstructure homogène et de faibles niveaux de soufre et de phosphore. Elle est également disponible en très grandes largeurs."
L'acier pour les tuyaux a été produit par ArcelorMittal Europe - Flat Products dans ses usines de Fos-sur-Mer, en France, et de Brême, en Allemagne. Après avoir été formés par CPW, les tuyaux ont été testés en laboratoire à la pression maximale et à 100% d'hydrogène. Les tests ont prouvé la sécurité de l'acier et permettront au pipeline de fonctionner à environ 70% de sa capacité, ce qui est nettement supérieur à la norme disponible aujourd'hui.
Un meilleur transport de l'électricité
De nouvelles centrales électrique sont en cours de développement afin de maximiser la quantité d'énergie éolienne, solaire et houlomotrice qui parvient aux consommateurs. Les nouvelles tours utilisent des aciers avancés à haute résistance (AHSS) produits par ArcelorMittal Europe - Flat Products. Ces qualités sont également utilisées dans les éoliennes et offrent une résistance considérablement améliorée aux charges du vent.
ArcelorMittal Europe - Flat Products a récemment fourni des nuances AHSS à un pionnier du développement de nouveaux modèles de centrales électriques.
Transport de l'énergie verte
L'Union européenne ayant pour objectif de devenir le premier continent neutre en carbone d'ici 2050, des carburants nouveaux et plus écologiques font leur entrée sur le marché de l'énergie. Certains, comme l'hydrogène vert, présentent des défis uniques pour le secteur du transport de l'énergie. ArcelorMittal collabore activement avec ses clients, ainsi qu'avec des chercheurs et des instances législatives en vue trouver de nouvelles nuances d'acier et des méthodologies d'essai qui permettront de distribuer de l'énergie verte dans toute l'UE. Ces efforts ont déjà conduit à la livraison de tuyaux pour un nouveau pipeline d'hydrogène à haute pression qui s'étendra sur près de 450 kilomètres à travers l'Italie. Mais la demande d'énergie propre augmentant chaque jour, il reste encore beaucoup à faire.
Considérations sur la sécurité
La disponibilité de l'hydrogène fabriqué à partir d'énergies renouvelables (appelé hydrogène vert) et son transport font partie intégrante des efforts européens visant à créer une économie circulaire neutre en carbone. Mais l'hydrogène présente des exigences de sécurité uniques.
Contrairement aux carburants existants tels que le gaz naturel, l'hydrogène a un atome très petit. La taille de la molécule permet aux atomes d'hydrogène de pénétrer plus facilement dans l'acier et d'en modifier les caractéristiques. Au fil du temps, l'acier peut perdre sa capacité de résistance aux fractures.
Nouvelles normes requises
Pour affronter ce problème, des organisations internationales telles que l'ASME (American Society of Mechanical Engineers) ont défini des normes qui limitent la pression des hydrogénoducs. Dans le même cas, l'ASME a réduit la pression recommandée pour les hydrogénoducs à 20 % de la pression du gaz naturel. Cela signifie que moins d'hydrogène - et donc moins d'énergie - peut être transportée.
"Définir une nouvelle norme pour les canalisations de transport d'hydrogène est une priorité essentielle pour l'UE et le secteur de l'énergie", déclare Olivier Brun, directeur du portefeuille industrie chez ArcelorMittal Global R&D. "Cela permettra aux opérateurs d'utiliser leurs pipelines à pleine capacité et contribuera grandement à répondre aux besoins de ce carburant remarquable."
Pour contribuer à ces efforts, ArcelorMittal fait partie de l'Alliance pour l'hydrogène propre de l'Union Européenne, étant également un membre actif d'Horizon Europe, le principal programme de financement de l'UE pour la recherche et l'innovation dans le domaine des énergies vertes.
Recherche de partenaires pour la co-ingénierie
Il y a deux ans, ArcelorMittal a commencé à étudier le comportement de ses aciers pour les gazoducs d'hydrogène. "Nous avons également fait des efforts importants pour développer nos connaissances internes concernant le transport de l'hydrogène", explique Nuria Sanchez Mourino, chef de projet chez ArcelorMittal Global R&D. "Notre méthodologie et nos équipements d'essai nous ont permis de soutenir CPW dans le développement des nouveaux tuyaux pour le réseau hydrogène de la SNAM. Et nous allons continuer à investir à la fois dans notre savoir-faire et dans nos outils."
Les équipes d'ArcelorMittal recherchent activement des clients pour développer son offre d'acier dédiée au transport de l'hydrogène et d'autres gaz comme le dioxyde de carbone. "Montrez-nous votre projet et nous vous aiderons à tester - et à améliorer - les nuances que vous utilisez!", dit Frédéric Bouchaud, account manager pour les oléoducs et gazoducs au sein d'ArcelorMittal.
Transporter le CO2 en toute sécurité
Le dioxyde de carbone (CO2) est un autre gaz qui représente un grand défi en matière de sécurité pendant le transport. Ce gaz trouve de nombreuses applications dans l'industrie, la production d'aliments et de boissons, et dans des procédés chimiques. Il existe également un besoin croissant de capter, transporter et séquestrer le CO2 afin de limiter des émissions de carbone de l'industrie.
Le transport du CO2 représente des défis particuliers. La température du gaz peut changer rapidement en raison des modifications de la pression tout au long du pipeline. Par exemple, une défaillance dans un tuyau peut entraîner une chute soudaine et spectaculaire de la température, ce qui solidifie le CO2. Le changement rapide de température peut entraîner la fragilisation et la fissuration de l'acier.
De nombreuses nuances AHSS existantes d'ArcelorMittal peuvent être utilisées pour créer des pipelines à un haut niveau de sécurité. Mais pour augmenter la capacité et la sécurité, ArcelorMittal travaille avec ses clients pour développer de nouveaux aciers et des solutions d'acier pour le transport du CO2. Il s'agit notamment de nouvelles nuances et de conceptions alternatives de tuyaux qui utilisent des manchons pour limiter le risque de défaillance.
Texte:
ArcelorMittal Europe Communications
Constructalia
Images:
Corinth Pipeworks
Corona Borealis Studio, Scharfsinn, XONIX/shutterstock.com