La transition énergétique vise à décarboner rapidement une multitude de secteurs économiques essentiels. Plusieurs de ces secteurs, comme l’énergie, la métallurgie et l’agriculture reposent sur l’hydrogène, dont la production mise encore à plus de 90% sur les ressources fossiles. Le procédé conventionnel de vaporeformage du méthane, émettant plus de 10 kgCO2/kgH2, représente à lui seul près de la moitié de la production mondiale d’hydrogène. Les solutions de production alternatives comme l’électrolyse de l’eau présentent des coûts trop élevés pour être massivement adoptées. Les solutions de décarbonation partielle de la production, telle que la pyrolyse du méthane ou la capture et la séquestration du CO2, maintiennent ou augmentent la dépendance sur les ressources fossiles. Cette thèse discute d’une approche de décarbonation partielle combinant le procédé de vaporeformage du méthane conventionnel avec des sources d’énergie renouvelable. Cette approche réduit directement la dépendance du procédé au gaz naturel, diminuant d’environ 40% son empreinte carbone. Les implémentations étudiées de cette méthode de production d’hydrogène reposent sur différentes architectures de réacteurs et différentes sources d’énergie renouvelable. Une première implémentation utilise une technologie de micro-réacteurs intégrés, chauffés directement par de l’énergie solaire thermique ou par des éléments chauffants électriques. Une seconde implémentation du vaporeformage électrique utilise des réacteurs en tubes conventionnels. La thèse présente les travaux de maturation technologique des micro-réacteurs, réalisés au sein d’une équipe de développement plus large. Ces travaux de démonstration ont permis de caractériser les performances de la technologie des micro-réacteurs en conditions réelles et d’estimer un coût de fabrication, permettant ultimement de réaliser une étude technicoéconomique de la solution. La thèse présente également un concept pour l’électrification de systèmes de vaporeformage conventionnels. L’approche est étudiée ...