Programme
H₂ & CO₂
Préparer les réseaux à l'arrivée de nouveaux gaz
Le programme H₂ & CO₂ mobilise l'expertise de NaTran R&I pour accompagner la mise en place de nouveaux réseaux dédiés à l'hydrogène et au dioxyde de carbone. En lien direct avec le projet d'entreprise, il vise à lever les verrous techniques liés à la construction et à l'opération de ces nouveaux réseaux.
Deux objectifs au service du transport de l'hydrogène et du CO₂
Le programme poursuit deux objectifs : assurer la sécurité et l'intégrité des futurs actifs industriels, et maintenir un haut niveau de qualité dans les missions historiques de l'opérateur de transport (mesurage, pilotage, maintenance). Nos travaux accompagnent les grands projets de NaTran : MosaHyc, BarMar, GOCO2.
Nous consolidons notre expertise sur la qualification des compteurs transactionnels hydrogène, sur le développement de nouvelles méthodes de comptage avec des start-up incubées dans le cadre du dispositif NOVA, et sur l'analyse de l'impact des impuretés présentes dans les flux de CO₂ sur l'intégrité des canalisations et la conduite des futurs réseaux. Nous contribuons ainsi au développement des technologies et des normes nécessaires au transport de ces nouvelles molécules.
La parole du coordinateur
« Nos activités permettent de lever les verrous techniques pour la construction et l'opération des réseaux de transport H₂ & CO₂. »
Romain JAMBUT Coordinateur du programme H₂ & CO₂
Contexte et finalité de nos travaux
Garantir l'intégrité des aciers et des matériaux
Pour transporter l’H₂ ou le CO₂ en toute sécurité, il faut comprendre comment ces molécules interagissent avec les matériaux des canalisations, qu’elles soient neuves ou reconverties. Nous menons des essais sur l’intégrité mécanique des aciers, les phénomènes de corrosion et de perméation, et explorons des alternatives à l’acier.
Enjeux :
- Caractériser les interactions entre l’H₂ ou le CO₂ et la structure cristalline des aciers utilisés dans les canalisations.
- Évaluer l’impact des impuretés présentes dans les flux de CO₂ sur la corrosion et l’intégrité.
- Explorer des alternatives à l’acier (PE, polymères, nouveaux matériaux) pour la réhabilitation du réseau ou le déploiement de nouveaux réseaux.
Objectif : Vérifier la compatibilité des matériaux du réseau avec le transport de l'H₂ et du CO₂ dans la durée.
Maîtriser les risques liés à l'exploitation
Au-delà des matériaux, c’est l’ensemble des équipements et des conditions d’exploitation qu’il faut qualifier pour ces nouveaux gaz. Nous validons le comportement des matériels de réseau, modélisons les risques potentiels et qualifions les solutions de détection de fuite.
Enjeux :
- Valider le bon fonctionnement des vannes, régulateurs, clapets, joints et autres équipements en présence d’H₂ ou de CO₂.
- Comprendre et modéliser les risques potentiels et proposer des solutions pour la conception et l’exploitation des réseaux.
- Qualifier les matériels adaptés à la détection de fuites.
Objectif : Atteindre un niveau de sécurité industrielle équivalent à celui du transport de gaz naturel.
Maintenir la qualité des missions de l'opérateur de transport
En se positionnant comme opérateur national des futurs réseaux H₂ et CO₂, NaTran élargit son périmètre tout en gardant sa mission première : acheminer un gaz conforme aux attentes des clients raccordés. Les activités historiques de mesurage, de pilotage et de maintenance doivent être maintenues au même niveau d’exigence.
Enjeux :
- Qualifier les équipements de comptage et soutenir le développement des nouvelles méthodes de mesure (PCS pour l’H₂, indice massique pour le CO₂).
- Adapter les outils de pilotage du réseau et définir les paramètres de supervision spécifiques à chacun des deux fluides.
- Faire évoluer nos référentiels et matériels de maintenance pour les adapter aux spécificités de l’H₂ et du CO₂.
Objectif : Maintenir le même niveau d'exigence sur le mesurage, le pilotage et la maintenance des futurs réseaux.
Projets phares
OPTHYCS : la fibre optique au service de la détection de fuites d'hydrogène
Démarré en janvier 2023, OPTHYCS développe un système de détection continue des fuites basé sur des capteurs à fibre optique, pour garantir la sécurité et la durabilité des futurs réseaux hydrogène. Coordonné par Enagás, il rassemble des centres de R&D et entreprises d'Espagne, de France et de Belgique : NaTran R&I, Lumiker, Febus Optics, FHa, Tecnalia et le GERG. NaTran R&I pilote le lot 4 (« Test des cas d'usage, validation, analyse d'impact et évolutivité ») et a réalisé en 2025 une campagne de qualification sur le site Jupiter 1000, à Fos-sur-Mer, sur un banc d'essais reproduisant à échelle réelle une canalisation.
- Qualifier la performance des technologies de fibres optiques pour la détection continue de fuites d'hydrogène.
- Tester l'influence du montage des fibres (hélicoïdal, longitudinal) sur les performances de détection.
- Évaluer la solution sur canalisations aériennes puis enterrées.
Essais de brûlage d'hydrogène à haut débit
Pour les opérations de maintenance et les interventions de sécurité sur les futurs réseaux hydrogène, NaTran privilégie le brûlage à la mise à l'évent, pour des raisons environnementales et de sécurité. Sur son site d'Alfortville, NaTran R&I a organisé en 2025 une campagne de qualification de matériels de brûlage à haut débit. Deux matériels ont été testés : une torche déjà utilisée pour les opérations de brûlage en gaz naturel, et une nouvelle torche monobrûleur spécialement conçue pour les faibles débits d'hydrogène lors des opérations de maintenance.
- Qualifier les matériels de brûlage pour des opérations de maintenance et de mise en sécurité sur les futurs réseaux H₂.
- Capitaliser sur le savoir-faire terrain en matière de brûlage hydrogène.
- Alimenter la rédaction du référentiel technique pour l'hydrogène.
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