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Le CEA teste le stockage de l'hydrogène sous forme solide
"Stocker l'hydrogène sous forme solide permet d'en conserver beaucoup plus dans un même volume. Aussi, c'est sûr et peu coûteux en énergie. Nous réalisons actuellement les tests sur le réservoir de 15 kg pour qualifier ses performances", a annoncé Julie Mougin, du CEA-Liten à Grenoble dans le dernier numéro Défis.
Ledit réservoir contient de l'hydrogène sous forme solide, combiné de manière réversible avec d'autres éléments chimiques pour former un hydrure. On peut aussi le stocker sous forme gazeuse (de 200 à 700 bars) ou liquide (à - 253 °C), mais l'option « solide », sûre et peu coûteuse en énergie, permet d'en conserver beaucoup plus dans un même volume. Son handicap : le poids, les hydrures étant souvent métalliques. « Inadaptée aux véhicules légers, elle convient à l'usage industriel de l'hydrogène (chimie) et surtout au stockage de l'énergie d'origine solaire ou éolienne, une fois transformée en hydrogène par électrolyse de l'eau », explique la chercheuse.
La société McPhy Energy, avec laquelle le CEA-Liten collabore depuis 2008, a misé sur l'hydrure de magnésium, valorisant ainsi les travaux de l'Institut Louis Néel à Grenoble sur ce type de matériaux. En effet, à sa température d'équilibre (340 °C), le magnésium absorbe l'hydrogène à une pression de 10 bars, tandis que l'hydrure le relargue à une pression de 2 bars. Pour stocker la chaleur émise à l'absorption et fournir celle nécessaire à la libération d'hydrogène, les réservoirs de McPhy Energy comportent un matériau à changement de phase qui se solidifie ou se liquéfie selon que l'on stocke ou déstocke l'hydrogène.
Après avoir participé à la conception et la réalisation de ces réservoirs, le CEA-Liten leur ouvre sa plateforme de test. « Nous les bardons de capteurs et mesurons leur cinétique d'absorption, leur comportement thermique, leur durabilité. Nous pouvons aussi les coupler à un électrolyseur et une pile à combustible pour des essais en conditions réelles », explique Albin Chaise, du laboratoire.
Après un premier modèle stockant un kilo d'hydrogène, déjà testé au CEA-Liten en 2010, McPhy Energy a conçu un module élémentaire qui en stocke 5 kg, assemblable en réservoirs de toutes tailles. C'est l'un de ces ensembles de trois modules qui est actuellement sur le banc de test du CEA-Liten.
[ Image : Réservoir d'hydrogène de 15 kg de McPhy Energy, implanté sur la plateforme de test du CEA-Liten ]
Électrolyse : Méthode de séparation par voie électrique des composés chimiques d'un élément : par exemple l'hydrogène (H2) et l'oxygène (O) de l'eau (H2O). L'énergie électrique est convertie en énergie chimique.
Pile à combustible : Dispositif utilisé pour fabriquer de l'électricité à partir de l'oxydation d'un combustible (hydrogène H2). Ici, l'énergie chimique est convertie en énergie électrique.
"Stocker l'hydrogène sous forme solide permet d'en conserver beaucoup plus dans un même volume. Aussi, c'est sûr et peu coûteux en énergie. Nous réalisons actuellement les tests sur le réservoir de 15 kg pour qualifier ses performances", a annoncé Julie Mougin, du CEA-Liten à Grenoble dans le dernier numéro Défis.
Ledit réservoir contient de l'hydrogène sous forme solide, combiné de manière réversible avec d'autres éléments chimiques pour former un hydrure. On peut aussi le stocker sous forme gazeuse (de 200 à 700 bars) ou liquide (à - 253 °C), mais l'option « solide », sûre et peu coûteuse en énergie, permet d'en conserver beaucoup plus dans un même volume. Son handicap : le poids, les hydrures étant souvent métalliques. « Inadaptée aux véhicules légers, elle convient à l'usage industriel de l'hydrogène (chimie) et surtout au stockage de l'énergie d'origine solaire ou éolienne, une fois transformée en hydrogène par électrolyse de l'eau », explique la chercheuse.
La société McPhy Energy, avec laquelle le CEA-Liten collabore depuis 2008, a misé sur l'hydrure de magnésium, valorisant ainsi les travaux de l'Institut Louis Néel à Grenoble sur ce type de matériaux. En effet, à sa température d'équilibre (340 °C), le magnésium absorbe l'hydrogène à une pression de 10 bars, tandis que l'hydrure le relargue à une pression de 2 bars. Pour stocker la chaleur émise à l'absorption et fournir celle nécessaire à la libération d'hydrogène, les réservoirs de McPhy Energy comportent un matériau à changement de phase qui se solidifie ou se liquéfie selon que l'on stocke ou déstocke l'hydrogène.
Après avoir participé à la conception et la réalisation de ces réservoirs, le CEA-Liten leur ouvre sa plateforme de test. « Nous les bardons de capteurs et mesurons leur cinétique d'absorption, leur comportement thermique, leur durabilité. Nous pouvons aussi les coupler à un électrolyseur et une pile à combustible pour des essais en conditions réelles », explique Albin Chaise, du laboratoire.
Après un premier modèle stockant un kilo d'hydrogène, déjà testé au CEA-Liten en 2010, McPhy Energy a conçu un module élémentaire qui en stocke 5 kg, assemblable en réservoirs de toutes tailles. C'est l'un de ces ensembles de trois modules qui est actuellement sur le banc de test du CEA-Liten.
[ Image : Réservoir d'hydrogène de 15 kg de McPhy Energy, implanté sur la plateforme de test du CEA-Liten ]
Électrolyse : Méthode de séparation par voie électrique des composés chimiques d'un élément : par exemple l'hydrogène (H2) et l'oxygène (O) de l'eau (H2O). L'énergie électrique est convertie en énergie chimique.
Pile à combustible : Dispositif utilisé pour fabriquer de l'électricité à partir de l'oxydation d'un combustible (hydrogène H2). Ici, l'énergie chimique est convertie en énergie électrique.
