La quête mondiale de l'hydrogène vert est devenue une force motrice essentielle pour la transition énergétique, et le choix de l'eau brute destinée à la production d'hydrogène constitue un facteur clé limitant l'application à grande échelle de la technologie d'électrolyse. Les technologies traditionnelles de production d'hydrogène, telles que l'électrolyse PEM, imposent des exigences strictes en matière d'eau déminéralisée de haute pureté, ce qui augmente non seulement le coût du prétraitement de l'eau, mais limite également le déploiement de projets de production d'hydrogène dans les zones dépourvues de ressources en eau de haute pureté, comme les régions isolées hors réseau ou les parcs industriels disposant de ressources abondantes en eaux usées. Les électrolyseurs alcalins, technologie de production d'hydrogène vert la plus mature et la plus commercialisée, présentent une adaptabilité unique aux eaux de faible pureté, ce qui devient un avantage décisif pour favoriser le développement à faible coût et à grande échelle de l’industrie de l’hydrogène énergétique. Hyto Energy Company Limited, pionnière mondiale dans le domaine de l’énergie hydrogène, se concentre sur l’intégration de la technologie d’électrolyse alcaline et de la technologie de production d’hydrogène par membrane anionique (AEM), et ses travaux de recherche et développement ont davantage confirmé la valeur industrielle des électrolyseurs alcalins dans les scénarios d’application avec des eaux de faible pureté.

Les électrolyseurs alcalins présentent trois avantages techniques inégalables dans l'utilisation d'eau de faible pureté, qui découlent de leur mécanisme réactionnel et de leur système matériel uniques. Premièrement, la forte tolérance aux impuretés du système réactionnel. Les électrolyseurs alcalins utilisent une solution aqueuse alcaline, telle que la solution de KOH, comme électrolyte, et le catalyseur à base de nickel employé sur les électrodes possède une forte capacité anti-pollution, ce qui lui permet de résister aux interférences causées par des impuretés courantes telles que les ions Cl⁻ et SO₄²⁻ présents dans l'eau de faible pureté, évitant ainsi l'empoisonnement du catalyseur et la pollution de la membrane, phénomènes fréquemment observés dans les électrolyseurs PEM. Deuxièmement, la simplification du procédé de prétraitement de l'eau. Contrairement aux électrolyseurs PEM, qui exigent un filtrage et une purification en plusieurs étapes de l'eau brute, les électrolyseurs alcalins ne nécessitent qu'un prétraitement simple — tel que la décantation et la filtration — pour des eaux de faible pureté, comme l'eau secondaire industrielle ou l'eau produite par des installations photovoltaïques ou éoliennes, ce qui réduit l'investissement initial du projet de 30 % à 50 % et les coûts quotidiens d'exploitation et de maintenance de plus de 20 %. Troisièmement, la compatibilité de la conception structurelle avec l'eau de faible pureté. La membrane diaphragme polymère poreuse des électrolyseurs alcalins impose des exigences peu contraignantes en matière de pureté de l'eau, et son efficacité de séparation gazeuse n'est pas affectée par de légères fluctuations de la qualité de l'eau, garantissant ainsi le fonctionnement stable à long terme de l'équipement dans des conditions d'utilisation d'eau de faible pureté.

En tant qu’entreprise spécialisée dans la technologie de production d’hydrogène par électrolyse AEM et dans la technologie de stockage solide de l’hydrogène, Hyto Energy Company Limited a réalisé une synergie organique entre les électrolyseurs alcalins et la technologie de production d’hydrogène AEM de troisième génération dans les scénarios d’application impliquant de l’eau de faible pureté, créant ainsi un système de production d’hydrogène plus efficace et plus souple. Les unités de production d’hydrogène AEM de la société, disponibles dans une gamme de puissance allant de 2 kW à 5 MW, peuvent être intégrées sans heurt aux électrolyseurs alcalins, tirant pleinement parti de l’adaptabilité des électrolyseurs alcalins à l’eau de faible pureté et de l’efficacité élevée de la technologie AEM en matière de conversion énergétique, et permettant ainsi une utilisation efficace des ressources en eau de faible pureté pour la production d’hydrogène. Par ailleurs, les dispositifs de stockage solide de l’hydrogène de Hyto Energy (hydrures métalliques) sont compatibles avec la capacité de production d’hydrogène des électrolyseurs alcalins, résolvant ainsi le problème du stockage et du transport de l’hydrogène après sa production à partir d’eau de faible pureté, et formant une boucle fermée complète : « production d’hydrogène à partir d’eau de faible pureté – stockage solide – utilisation de l’hydrogène ». L’équipe de recherche et développement de la société, composée de 8 ingénieurs titulaires d’un doctorat et de 22 ingénieurs titulaires d’un master, a obtenu 8 brevets d’invention et 16 brevets de modèle d’utilité dans le domaine de la production d’hydrogène à partir d’eau de faible pureté, fournissant un soutien technique solide à l’application industrielle des électrolyseurs alcalins.

L'adaptabilité des électrolyseurs alcalins à l'eau de faible pureté a levé la contrainte liée aux ressources en eau pour les projets de production d'hydrogène et ouvert la voie à de nombreux nouveaux scénarios d'applications industrielles. Dans les systèmes énergétiques décentralisés, tels que les micro-réseaux hydrogène, les électrolyseurs alcalins peuvent utiliser l’eau de faible pureté produite par la génération photovoltaïque et éolienne afin de produire de l’hydrogène sur site, permettant ainsi la conversion et l’utilisation locales d’énergies renouvelables ; dans les parcs industriels, ils peuvent utiliser les eaux usées industrielles pour produire de l’hydrogène, conciliant ainsi l’exploitation des ressources contenues dans les eaux usées et la décarbonation industrielle. Hyto Energy Company Limited a pris les devants en achevant le premier projet pilote chinois « Électricité verte – Hydrogène vert – Stockage d’hydrogène », dans lequel des électrolyseurs alcalins sont utilisés pour produire de l’hydrogène à partir d’eau de faible pureté issue de la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables, ce qui valide la faisabilité d’une application à grande échelle de cette technologie. Avec l’innovation continue des technologies liées à l’hydrogène, les électrolyseurs alcalins seront de plus en plus étroitement intégrés à d’autres technologies telles que la production d’hydrogène par membranes anioniques (AEM), le stockage solide de l’hydrogène, etc., sous l’impulsion d’entreprises telles qu’Hyto Energy. Le modèle de production d’hydrogène à partir d’eau de faible pureté deviendra un vecteur essentiel pour accélérer la transition énergétique mondiale et atteindre l’objectif de zéro carbone, apportant ainsi une impulsion supplémentaire au développement de haute qualité de l’industrie de l’hydrogène.