Le double stockage
batteries et hydrogène d’Energy Observer

Energy Observer a fait le choix de la complémentarité des moyens de stockage, avec un stockage court terme grâce à un parc de batteries Li-Ion et un stockage long terme grâce aux 8 réservoirs d’hydrogène.

Le stockage batteries

Le parc de batteries principal alimente les moteurs électriques via le réseau 400 volts. Sa capacité de 112 kWh est optimisée : c’est seulement 2,5 fois plus que les batteries d’une voiture électrique type Renault Zoé !

Un autre parc de batteries de 18 kWh alimente lui le réseau basse tension de 24 volts, dessert les équipements de vie à bord : électronique de navigation, automates de contrôle-commande, éclairage, confort, sécurité, etc. Un travail important a été mené pour garantir la non- interférence entre ces deux réseaux. Les ingénieurs ont notamment dû intégrer plusieurs convertisseurs de puissance pour adapter les tensions arrivant aux batteries depuis les différents systèmes (panneaux photovoltaïques, éoliennes…). Tout le câblage a enfin été simplifié afin de diminuer au maximum les pertes d’électricité en ligne, et donc diminuer la taille finale des systèmes de stockage et de production d’énergie.

Le stockage hydrogène

Huit réservoirs de 332L permettent de stocker un total de 62Kg d’hydrogène, soit l’équivalent en énergie de 230 litres d’essence. Ce volume représente une énergie globale nette stockée de 1 MWh.

Après avoir envisagé de loger ce volume conséquent dans les coques du catamaran, les ingénieurs ont finalement réparti les bonbonnes dans des coffres extérieurs sur chaque aile. Ce choix garantit leur étanchéité face aux embruns, limite le confinement et facilite la manutention en cas d’entretien. Il a nécessité des calculs poussés de répartition des charges ainsi qu‘un design spécifique de supports adaptés aux bouteilles.

Le stockage n’a en réalité représenté aucun défi particulier pour l’équipage, si ce n’est un défi pédagogique. En effet, le stockage de l’hydrogène est la principale question posée par les visiteurs concernant la sécurité du navire. Historiquement, les risques liés au stockage très haute pression de l’hydrogène, gaz inflammable, ont effectivement freiné le développement de la filière. Mais les dispositifs sont aujourd’hui très bien maîtrisés, avec un usage industriel mature de plusieurs dizaines d’années. En matière de mobilité, des voitures à hydrogène sont commercialisées depuis longtemps avec des réservoirs allant jusqu’à 700 bars.

De par sa petite taille, la molécule d’hydrogène peut s’infiltrer dans les imperfections des matériaux, causant des pertes énergétiques à long terme. Raison pour laquelle les réservoirs d’hydrogène sont généralement constitués d’une coque réalisée en matériau composite à base de fibres de carbone, réputé pour sa résistance mécanique et sa légèreté. À l’intérieur, une seconde coque en polymère, appelée liner, garantit l’étanchéité.

La légereté de l’hydrogène a donc eu pour corollaire une résistance des matériaux à toute épreuve, ce qu’Energy Observer entend prouver en démontrant la viabilité du système dans un environnement marin hostile.

Le poids, un argument de taille

Le double stockage batteries / hydrogène à bord d’Energy  Observer illustre la complémentarité des stockages ainsi  que  la  répartition  des  usages.

Alors  que  les  batteries  fournissent  une  énergie  immédiate  court  terme,   l’hydrogène agit en prolongateur d’autonomie sur le long  terme. Mais surtout, Energy Observer illustre grandeur  nature l’immense avantage massique de l’hydrogène en  comparaison des batteries. Alors que le parc batteries pèse 1400kg pour 112 kWh, le  stockage hydrogène et la pile à combustible pèsent au  total 1700kg pour 1000 kWh.  Rapporté  au  kilogramme,  1kWh  pèse  donc  12,5kg   lorsqu’il  est  stocké  dans  des  batteries,  et  seulement 1,7kg  lorsqu’il  est  stocké  sous  forme  d’hydrogène.

En  d’autres  termes,  cela  signifie  qu’à  poids  égal,   le stockage hydrogène contient 7,35 fois plus d’énergie  que  le  stockage  batterie,  soit  un  atout  considérable   pour la mobilité, qu’elle soit maritime, terrestre, ou même aérienne.

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© copyright photothèque Energy Observer -
Photos : Patrick AVAVIAN, Leah BALL, Jérémy BIDON, Kadeg BOUCHER, Pierrick CONTIN, Amadea KOSTRZEWA

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Image : Jeremie ELOY, Romain FROGÉ /Wanaii Films, Jean Charles GRANJON/Bonne Pioche, Julien VOIGT, Guillaume LE CORRE
Images 3D : Kadeg BOUCHER et Quentin CHICHE
Montage : Delphine COHEN
Direction artistique et graphisme : Cokau lab
Identité visuelle : Studio Be-Poles
Musique : Demusmaker
Mixage son : Rodolphe GERVAIS/Studio du faune
Réalisation : Jérôme DELAFOSSE

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