Hydrogen journeys with Stäubli #3

Bienvenue dans le troisième épisode d’Hydrogen Journeys with Stäubli , le rendez-vous de tous les passionnés de l’industrie de l’hydrogène. 

Après avoir déjà abordé la logistique de l’hydrogène et mis en avant le rôle clé de Stäubli, nous allons aujourd’hui  explorer une nouvelle voie, celle du marché ferroviaire. Nous sommes rejoints par Raphaël Touchais, spécialiste du marché du transport ferroviaire chez Stäubli, qui nous parlera de l’hydrogène dans le développement ferroviaire. Le voyage commence maintenant. 

Bonjour Raphaël.

Bonjour.

Alors Raphaël, avec ton œil d’expert, peux-tu nous en dire plus sur l’engouement de l’industrie ferroviaire pour l’hydrogène ? 

Oui, je peux. Aujourd’hui, en Europe, la moitié des lignes ferroviaires ne sont pas électrifiées. Cela signifie que tous les trains circulant sur ces voies utilisent une traction diesel, qui, comme nous le savons tous, génère du CO2. Sous la pression de l’opinion publique, les autorités politiques veulent rendre visibles leurs actions écologiques. Ils incitent donc les opérateurs de transport à répondre à ces grands enjeux environnementaux en remplaçant les énergies fossiles par des énergies propres. 

Dans ce contexte, plusieurs options sont possibles. La première option consiste à électrifier les voies qui ne le sont pas. L’impact  financier est considérable. Cela n’est actuellement pas favorisé par les autorités publiques. 

Une autre option serait de remplacer la traction diesel par des batteries qui seraient rechargées lorsque le train circulerait sur des voies électrifiées. Cela combinerait l’utilisation de l’électricité avec la flexibilité du stockage de l’énergie. Un inconvénient majeur est la portée limitée de ce système. Malgré cela, il s’agit d’une option développée par les fabricants de trains. 

Et une autre option, plus proche du sujet d’aujourd’hui, consiste à remplacer la traction diesel par des piles à combustible à hydrogène, ce qui a considérablement réduit l’empreinte carbone du transport ferroviaire avec un gain d’autonomie beaucoup plus important qu’avec une version 100 % batterie.

Maintenant, sur cette troisième et dernière option, qui serait de remplacer la traction diesel par des piles à combustible à hydrogène, je peux imaginer que cela poserait un certain nombre de défis à l’industrie ferroviaire ?

Il y a en effet de nombreux défis. Les acteurs de ce marché sont confrontés à plusieurs problèmes liés à l’utilisation de l’hydrogène. Le premier problème est de ravitailler les trains en hydrogène. Dans cette situation, deux scénarios sont possibles. 

Tout d’abord, si le train circule en continu sur la même voie, des points de ravitaillement peuvent être spécialement conçus pour ce train. Cependant, lorsque le train circule sur différentes lignes, le système de ravitaillement doit être compatible avec tous les trains à hydrogène qui circuleront sur cette ligne. 

Un autre problème sera la maintenance du système d’hydrogène sur le train. Par exemple, pour les réservoirs, les techniciens doivent pouvoir effectuer facilement les opérations d’assemblage, de démontage et de remplacement tout en minimisant le temps d’intervention, en optimisant les coûts et la sécurité. Un autre exemple est la maintenance des piles à combustible à hydrogène. Sur cet appareil, il est important de faciliter toutes les interventions nécessaires, telles que le remplacement des membranes et des filtres, en gardant toujours à l’esprit le temps d’arrêt le plus court possible. 

Enfin, un autre défi important est de faciliter la maintenance des packs de batteries en aval de la pile à hydrogène. En particulier, le processus de démontage, de remontage et de remplacement des batteries ainsi que du système de refroidissement. 

Merci Raphaël, cela fait beaucoup de défis pour les acteurs de ce marché. Et si nous parlons de connexion rapide, puisque c’est là que réside l’expertise  de Stäubli, pourriez-vous expliquer brièvement à nos auditeurs quels sont les points les plus importants à prendre en compte ? 

Ce qui est fondamental, c’est que l’environnement ferroviaire est un environnement très spécifique et que les systèmes de connexion que nous proposons doivent être spécifiquement conçus pour répondre aux contraintes sévères d’utilisation, de maintenance et de durée de vie du matériel roulant. 

Dans le cas de l’hydrogène, ils doivent pouvoir assurer la vidange complète des réservoirs d’hydrogène lors des opérations de maintenance effectuées et réalisées dans les dépôts des opérateurs. Les systèmes de connexion rapide doivent également permettre un transfert extrêmement fiable de l’hydrogène du réservoir à la pile à combustible en optimisant l’isolation rapide des composants du circuit hydrogène.

Et lorsqu’il s’agit de la pile à combustible elle-même, là encore, des solutions de connexion rapide fiables sont essentielles aux performances des piles à combustible. Ils doivent permettre le raccordement des circuits de refroidissement, de vidange et de remplissage avec un mélange d’eau glycolée. 

Enfin, les circuits de refroidissement des batteries et des convertisseurs nécessitent également des solutions de connexion fiables et sécurisées, en tenant toujours compte des équipements, de la durée de vie  et des performances.

Merci, Raphaël, pour tous ces détails. Pouvez-vous nous dire comment Stäubli s’inscrit dans cette transition énergétique ferroviaire et quelles solutions sont proposées pour accompagner les acteurs sur ce marché en pleine mutation ? 

Eh bien, il est indéniable que le diesel n’est plus considéré comme la propulsion de l’avenir pour les trains. La recherche de solutions alternatives est impérative. L’hydrogène semble être un substitut prometteur et est envisagé par de nombreux constructeurs ferroviaires à travers le monde.

Depuis de nombreuses années, Stäubli est un acteur très engagé dans le secteur ferroviaire, où nous sommes un leader dans le domaine de la connexion rapide. 

Nous travaillons avec tous les grands acteurs mondiaux de l’industrie ferroviaire, de l’OMS aux clients finaux, et proposons des solutions de connexion fiables, performantes et sécurisées, reconnues dans le monde entier. Dans cet environnement hydrogène, nos ingénieurs ont développé des solutions parfaitement adaptées à ces exigences pour toutes les applications que nous venons d’évoquer, de la vidange des réservoirs d’hydrogène au transfert de l’hydrogène vers le refroidissement, la connexion, la vidange et le remplissage de la pile à combustible, en passant par le refroidissement des batteries et des convertisseurs. 

Eh bien, un grand merci à toi, Raphaël, d’avoir partagé cette information avec nos auditeurs. Dans notre prochain épisode, nous plongerons dans l’univers du ravitaillement en hydrogène et découvrirons comment Stäubli, en tant que partenaire de premier plan, se fait un nom dans ce domaine.

A bientôt !