Des hydrures métalliques de stockage et la compression d'hydrogène
Les chercheurs du projet ATLAS-H2 (Advanced metal hydride tanks for integrated hydrogen applications) ont développé des systèmes de réservoir de stockage d'hydrogène à l'état solide et de compression d'hydrogène gazeux. Plusieurs alliages métalliques et intermétalliques réagissent avec l'hydrogène et forment des hydrures métalliques. La maîtrise de la température et de la pression permet d'ajuster le déroulement des réactions chimiques. En d'autres termes, les métaux peuvent être chargés en hydrogène puis déchargés. Le développement d'un tel réservoir de stockage d'hydrogène à partir d'hydrures métalliques a nécessité plusieurs étapes de recherche. Plusieurs types de matériaux de stockage d'hydrogène ont tout d'abord été synthétisés, sélectionnés et évalués au niveau du laboratoire en fonction des applications envisagées (stockage et compression d'hydrogène): à base de magnésium et de types AB2 / AB5 (par exemple le système La1-xCexNi5). Parmi tous les hydrures métalliques testés pour le stockage d'hydrogène, seuls quelques-uns ont été sélectionnés et utilisés dans un système de réservoir à taille réelle. Le prototype contient des disques d'hydrure de magnésium et un matériau à changement de phase qui stockent la chaleur dégagée lors de l'absorption de l'hydrogène, qui sera réutilisée lors de la désorption. Une série de tests d'absorption et de désorption a été effectuée pour évaluer la performance de ce réservoir de stockage à base de magnésium. Une pile à combustible à membrane d'échange de protons qui fournit une puissance électrique de 1,2 kilowatt a été utilisée pour tester la capacité du réservoir à fournir le débit d'hydrogène nécessaire à cette opération. Plusieurs applications industrielles relatives aux énergies renouvelables sont envisageables pour la technologie ATLAS-H2 de stockage d'hydrogène au sein d'hydrures métalliques à basse pression. Très logiquement, la phase de commercialisation a déjà commencé pour cette technologie de réservoir de stockage d'hydrogène. D'autre part, le projet ATLAS-H2 a également permis la construction, à l'échelle du laboratoire, d'un compresseur d'hydrogène à base d'hydrure métallique qui fournit de l'H2 à une pression de plus de 200 bars. Le compresseur d'H2 ne fonctionne qu'avec de l'eau chaude et froide et son débit avoisine les 2 000 litres d'H2 par heure. Une étape complémentaire est en cours et vise à développer un compresseur à base d'hydrure métallique (MHC, pour metal-hydride compressor) à une échelle supérieure à celle du prototype créé par ATLAS-H2. L'objectif est d'évaluer la technologie dans un système de stockage d'énergie renouvelable complet ainsi que le marché existant pour de tels compresseurs, en particulier dans le domaine du stockage d'énergies renouvelables.
Mots‑clés
Hydrure métallique, stockage d'hydrogène, pile à combustible, ATLAS-H2, système de réservoir, hydrure de magnésium, matériau à changement de phase
