Formation ingénieur hydrogène

Leçon 1 • Propriétés physiques et chimiques de l'hydrogène

Couvre la structure atomique, le poids moléculaire, la densité et les limites d'inflammabilité de l'hydrogène. Établit les connaissances de base sur les propriétés nécessaires à toutes les décisions d'ingénierie ultérieures.

Leçon 2 • Isotopes de l'hydrogène et normes de pureté

Distingue le protium, le deutérium et le tritium et explique les classifications de pureté pertinentes pour l'utilisation dans les piles à combustible et l'industrie. Les exigences de pureté affectent directement la sélection des équipements en aval.

Leçon 3 • Thermodynamique des systèmes à hydrogène

Applique les lois de la thermodynamique à la compression, à la détente et au changement de phase de l'hydrogène. Relie les concepts d'enthalpie et d'entropie aux calculs de performance des équipements réels.

Leçon 1 • Bilans massiques et énergétiques des installations de production

Applique les méthodes de bilan massique et énergétique pour dimensionner les unités de production et identifier les pertes de rendement. Fait le lien entre les connaissances en chimie et les calculs pratiques d'ingénierie d'usine.

Leçon 2 • Technologies d'électrolyse de l'eau

Compare les électrolyseurs alcalins, PEM et à oxyde solide sur le rendement, la durabilité et la réponse dynamique. Positionne l'électrolyse comme la voie principale de l'hydrogène vert.

Leçon 3 • Voies de production émergentes et renouvelables

Examine les cycles photoélectrochimiques, biologiques et thermochimiques en tant que voies de prochaine génération. Fournit une connaissance des niveaux de maturité technologique pour guider les décisions d'investissement en R&D.

Leçon 4 • Reformage du méthane à la vapeur et variantes

Explique le mécanisme de réaction catalytique, les conditions opératoires et le rendement du reformage du méthane à la vapeur et du reformage autotherme. Établit la référence industrielle dominante pour la comparaison.

Leçon 1 • Sécurité et intégrité du système de stockage

Applique l'inspection basée sur les risques, la détection de fuites et l'analyse des modes de défaillance aux actifs de stockage. Renforce les principes de sécurité du chapitre 1 dans un contexte d'ingénierie spécifique au stockage.

Leçon 2 • Stockage souterrain et à grande échelle

Aborde le stockage en cavité saline, en réservoir épuisé et en caverne rocheuse revêtue pour l'hydrogène à l'échelle du réseau. Relie l'adéquation géologique à la stratégie de stockage saisonnier de l'énergie.

Leçon 3 • Stockage de l'hydrogène liquide

Explique la thermodynamique de la liquéfaction, la gestion de l'évaporation et la conception des réservoirs cryogéniques. Relie les avantages d'une haute densité énergétique aux défis techniques de la manipulation cryogénique.

Leçon 4 • Stockage d'hydrogène gazeux comprimé

Couvre les normes de conception des réservoirs, les classes de pression et la sélection des matériaux pour les bouteilles de type I à IV. Établit la référence de stockage la plus mature commercialement.

Leçon 1 • Distribution par camion-citerne d'hydrogène liquide

Couvre la conception des camions-citernes cryogéniques, les opérations de transfert et la gestion de l'évaporation lors du transport routier et maritime. Étend les connaissances sur le stockage liquide du chapitre 3 aux actifs mobiles.

Leçon 2 • Conception des pipelines pour le service hydrogène

Couvre la compatibilité des matériaux, le choix de la classe de pression et l'espacement des stations de compression pour les pipelines d'hydrogène. S'appuie sur les concepts de fragilisation introduits au chapitre 1.

Leçon 3 • Conception et optimisation des réseaux de distribution

Applique la modélisation de réseau pour optimiser les chaînes d'approvisionnement en hydrogène, de la production à l'utilisateur final. Intègre le coût, la fiabilité et l'intensité carbone dans les décisions de distribution multimodale.

Leçon 4 • Vecteurs hydrogène : ammoniac et LOHC

Évalue l'ammoniac et les vecteurs organiques liquides porteurs d'hydrogène comme vecteurs de transport à haute densité énergétique. Compare le rendement de reconversion et les besoins en infrastructures par rapport au transport direct d'hydrogène.

Leçon 1 • Modélisation des conséquences des rejets d'hydrogène

Couvre la modélisation des conséquences des jets enflammés, des feux éclairs, des déflagrations et des détonations pour les fuites d'hydrogène. Quantifie les zones de danger pour soutenir l'implantation des installations et la planification des urgences.

Leçon 2 • Analyse quantitative des risques

Applique les calculs d'arbres de défaillance, d'arbres d'événements et de risque individuel aux installations à hydrogène. Permet aux ingénieurs de démontrer l'acceptabilité du risque aux exploitants et aux autorités de régulation.

Leçon 3 • Méthodes d'identification des dangers

Applique les analyses HAZID, HAZOP et de type « what-if » aux systèmes de procédés à hydrogène. Développe des compétences structurées d'identification des dangers, essentielles avant tout travail de conception ou de modification.

Leçon 4 • Codes, normes et permis

Examine les normes internationales de sécurité pour l'hydrogène, les directives relatives aux équipements sous pression et les processus d'autorisation. Équipe les ingénieurs pour naviguer dans les exigences de conformité sans détails spécifiques à une juridiction.

Leçon 1 • Fondamentaux électrochimiques des piles à combustible

Établit l'équation de Nernst, les pertes par polarisation et les limites de rendement pour la conversion électrochimique de l'énergie. Fournit la base théorique pour toutes les comparaisons de technologies de piles à combustible.

Leçon 2 • Dimensionnement et performance des systèmes de piles à combustible

Applique le profilage de charge, le dimensionnement de l'empilement et la modélisation de la dégradation à des scénarios d'application réels. Fait le lien entre la théorie électrochimique et les livrables pratiques d'ingénierie.

Leçon 3 • Systèmes auxiliaires de la pile à combustible

Aborde l'alimentation en air, la gestion thermique, le conditionnement de puissance et les systèmes de contrôle qui entourent l'empilement. Démontre que la conception au niveau système détermine la performance réelle.

Leçon 4 • Piles à combustible à membrane échangeuse de protons

Détaille les composants de l'empilement PEM, les mécanismes de dégradation de la membrane et les stratégies de gestion de l'eau. Fait le lien avec les exigences de pureté de l'hydrogène établies au chapitre 1.

Leçon 1 • L'hydrogène dans le raffinage du pétrole

Couvre l'hydrotraitement, l'hydrocraquage et la gestion du bilan hydrogène dans les opérations de raffinage. Établit la plus grande demande industrielle existante d'hydrogène comme cas de référence.

Leçon 2 • Production d'ammoniac et d'engrais

Explique le procédé Haber-Bosch, les exigences en matière de matière première hydrogène et les voies de l'ammoniac vert. Fait le lien avec les technologies de production du chapitre 2 et les concepts de vecteurs du chapitre 4.

Leçon 3 • Réduction directe du minerai de fer et acier vert

Couvre la réduction directe du minerai de fer par l'hydrogène en remplacement des filières de haut fourneau au charbon. Quantifie la demande d'hydrogène et les besoins en infrastructures pour la décarbonation de l'acier.

Leçon 4 • Stratégie de décarbonation industrielle

Intègre les connaissances en production, stockage et distribution pour élaborer des feuilles de route de décarbonation sectorielles. Prépare les étudiants à conseiller des clients industriels sur la planification de la transition vers l'hydrogène.

Leçon 1 • Conception technique et approvisionnement

Applique les processus d'ingénierie de conception préliminaire (FEED), de conception détaillée et d'approvisionnement en équipements à la réalisation d'usines à hydrogène. Garantit que les étudiants peuvent gérer le périmètre technique et les interfaces avec les fournisseurs sur des projets réels.

Leçon 2 • Construction, mise en service et démarrage

Couvre la gestion de la construction, les vérifications préalables à la mise en service et les procédures de démarrage systématique pour les installations à hydrogène. Aborde les risques uniques liés à l'introduction initiale d'hydrogène.

Leçon 3 • Financement, politique et structures de marché

Examine les structures de financement de projets, les mécanismes d'incitation gouvernementaux et les cadres de marché émergents pour l'hydrogène. Prépare les ingénieurs à dialoguer avec les investisseurs et les parties prenantes politiques.

Leçon 4 • Cadre d'analyse technico-économique

Établit le coût actualisé de l'hydrogène, la décomposition CAPEX/OPEX et la méthodologie d'analyse de sensibilité. Fournit la boîte à outils d'évaluation économique appliquée tout au long du développement du projet.