Projet R&D VALHAGRO sur l’hydrogène vert à partir de résidus agroalimentaires. Rôle de la filtration membranaire en flux tangentiel dans le traitement de l’eau et la stabilité des systèmes PEM.
Dans l’analyse des systèmes de production d’hydrogène vert, l’attention se porte généralement sur l’électrolyseur. Pourtant, lorsqu’on se place dans des conditions industrielles réelles —en particulier lorsque l’on intègre des flux issus de résidus agroalimentaires— le facteur déterminant apparaît en amont : la qualité de l’eau d’alimentation.
C’est précisément cette approche qui est développée dans le cadre du projet de R&D+i :
VALHAGRO – Développement et optimisation de matériaux durables pour la production et la valorisation d’hydrogène vert à partir de résidus agricoles.
Il s’agit d’un projet en collaboration public–privé réunissant NEOLIQUID, PERINOX, l’Université de Vigo et ITECAM.
Ce projet met en évidence une question structurante : comment intégrer de manière cohérente la valorisation des résidus agroalimentaires, le traitement de l’eau et la production d’hydrogène. À cette interface, la filtration membranaire en flux tangentiel devient un élément déterminant de la viabilité du procédé.
Filtration membranaire en flux tangentiel : du résidu à l’eau de procédé
Les flux générés par le secteur agroalimentaire présentent un potentiel évident en tant que ressource, mais également une complexité importante. Ils contiennent généralement de la matière organique, des solides en suspension et des composés susceptibles d’interférer avec les étapes aval, notamment l’électrolyse.
Le défi ne consiste donc pas uniquement à utiliser ces flux, mais à les rendre compatibles avec les exigences du procédé.
Lorsque cette étape n’est pas correctement maîtrisée, les problèmes apparaissent en exploitation : instabilité, encrassement accru (fouling) et dégradation prématurée des équipements.
Ce type de problématique est bien connu dans d’autres secteurs industriels travaillant avec des fluides complexes, notamment en biotechnologie, où la séparation et le contrôle de la qualité du fluide sont critiques.
👉 https://perinox.com/filtracion-tangencial-membranas-biotecnologia/
La filtration en flux tangentiel comme élément de conception
Dans ce contexte, la filtration membranaire en flux tangentiel dépasse son rôle classique de séparation. Elle ne se limite pas à éliminer des solides ou à clarifier un fluide, mais contribue directement à la stabilité globale du système.
Le régime en flux tangentiel permet de traiter en continu des matrices complexes tout en limitant l’accumulation de dépôts sur la membrane. Cela se traduit par une meilleure stabilité opérationnelle et un contrôle plus précis de la qualité de l’eau.
D’un point de vue ingénierie, cela implique un changement d’approche : la filtration n’est plus une étape ajoutée, mais une brique intégrée au design du procédé, qui en conditionne le fonctionnement.
Qualité de l’eau et performance de l’électrolyse
Les systèmes d’électrolyse de type PEM sont particulièrement sensibles à la qualité de l’eau. De faibles variations peuvent entraîner une perte de performance, une dégradation accélérée des membranes ou une réduction de la durée de vie des catalyseurs.
Dans ce contexte, le traitement en amont n’est pas une optimisation, mais une condition de fonctionnement.
Les applications industrielles reposent généralement sur des combinaisons de technologies de séparation et de polissage de l’eau, comme dans les systèmes de récupération et de conditionnement :
👉 https://perinox.com/filtracion-tangencial-membranas-recuperacion-agua-polisher/
Dans le projet VALHAGRO, cette intégration est abordée de manière directe, en combinant traitement des flux et production d’hydrogène au sein d’un même système.
Validation en conditions industrielles
L’un des aspects clés du projet est son orientation vers la validation en conditions réelles. Le système complet —incluant le traitement des flux et la production d’hydrogène— sera testé à l’échelle pilote dans les installations de PERINOX .
Cette approche permet d’évaluer le comportement du procédé avec des flux réels, en conditions variables, et d’analyser l’interaction entre les différentes technologies.
L’objectif est de valider la stabilité du système dans le temps et son potentiel de passage à l’échelle industrielle .
Vers une approche systémique de l’hydrogène vert
Ce type de projet met en évidence la nécessité d’aborder l’hydrogène vert à l’échelle du système.
La performance ne dépend pas uniquement de l’électrolyseur, mais de la cohérence de l’ensemble du procédé : nature du flux, traitement de l’eau et stabilité opérationnelle.
Dans ce cadre, la filtration membranaire en flux tangentiel ne constitue pas une amélioration marginale, mais une technologie habilitante.
Le projet VALHAGRO illustre une évolution vers des modèles intégrés de production d’hydrogène vert, reliant la valorisation des résidus agroalimentaires à la production d’énergie.
Il met également en évidence l’importance des conditions réelles d’exploitation, en particulier la qualité de l’eau et son traitement.
C’est à ce niveau que la filtration en flux tangentiel prend toute sa dimension : non pas comme une étape supplémentaire, mais comme une condition essentielle de viabilité industrielle.
Références.
Pour approfondir l’impact de la filtration membranaire en flux tangentiel sur la viabilité technique et économique des procédés industriels :
👉 https://perinox.com/fr/filtration-flux-tangentiel-investissement-volume-valeur-efficacite/
Pour approfondir l’impact de la filtration membranaire en flux tangentiel sur la viabilité technique et économique des procédés industriels :
👉 https://perinox.com/fr/filtration-flux-tangentiel-investissement-volume-valeur-efficacite/
(Proyecto CPP2024-011260 financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033/ FEDER, UE)
