Techno-Economic Analysis of Hydrogen Production by Water Electrolysis Using Multi-Criteria Decision Methods (MCDM)

L'hydrogène est reconnu comme un vecteur d'énergie essentiel pour un avenir durable, avec un potentiel considérable pour décarboner divers secteurs de l'économie mondiale. Ces dernières années, la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau a attiré l'attention des chercheurs et des acteurs industriels du monde entier, car elle offre une voie prometteuse vers la production d'énergie propre, durable et respectueuse de l'environnement. Ce procédé exploite les ressources abondantes en eau et l'électricité renouvelable pour produire de l'hydrogène sans émettre de gaz à effet de serre, ce qui en fait un élément clé dans la poursuite mondiale d'un avenir à faible teneur en carbone. Alors que des pays comme le Canada adoptent la demande croissante d'énergies propres, l'importance mondiale de la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau ne peut être surestimée. Cependant, la compétitivité en termes de coûts de cette technologie reste un défi. Dans cette thèse, nous présentons une évaluation technico-économique de la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau, en utilisant la prise de décision multicritères (MCDM) pour évaluer et optimiser le coût et les performances des différentes technologies d'électrolyseurs. L'objectif principal de cette étude est de démontrer l'efficacité du MCDM pour identifier les critères les plus rentables et gérer l'incertitude associée aux multiples critères qui contribuent à l'efficacité globale du système. En nous concentrant sur les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) et alcalins, nous avons développé un code pour déterminer leurs caractéristiques thermodynamiques, ce qui nous a permis de calculer le coût de production d'hydrogène. En comparant les coûts et les performances de ces types d'électrolyseurs, nous avons pu évaluer l'influence des différents critères sur la réduction des coûts entre les alternatives. Cette recherche met en évidence l'importance de l'hydrogène dans la transition énergétique mondiale et démontre l'utilité du MCDM comme moyen de gérer les critères de réduction des coûts dans le contexte des technologies d'électrolyse de l'eau. Les résultats offrent des perspectives précieuses pour les décideurs de l'industrie de la production d'hydrogène et contribuent à l'optimisation des technologies d'électrolyse de l'eau pour une production durable d'hydrogène à l'échelle mondiale.