Projet de stockage innovant d’énergie par l’hydrogène

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Allemagne | Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement | Stockage de l’énergie
15 janvier 2016

L’hydrogène pourrait apporter une contribution importante à la protection du climat grâce à sa conversion en énergie électrique qui ne produit que de l’eau pure. Mais jusqu’à présent, il n’existe pas d’application de stockage mobile, économe en énergie, pour ce gaz. Un consortium de recherche composé des universités de Hambourg, d’instituts de recherche et de partenaires industriels [1] démarre un projet visant à élaborer un nouveau procédé de stockage de l’hydrogène au moyen de matériaux nanoporeux, qui va permettre de stocker de l’hydrogène ainsi que de le réémettre d’une manière contrôlée selon un principe similaire à une éponge imbibée d’eau.

Le projet s’intitule « stockage efficace de H2 grâce à de nouvelles structures poreuses hiérarchiques « core-shell » à basse d’un métal léger stocké (hyScore)" et est financé à partir de 2016 par le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche (BMBF) à hauteur de plus de deux millions d’euros. Ce projet est coordonné par le Prof. Dr. Michael Fröba de l’Institut de chimie inorganique et appliquée de l’université d’Hambourg (UHH).

L’hydrogène est l’élément chimique le plus simple et le plus léger. Comme il ne possède qu’un électron, il ne peut former qu’une liaison covalente : c’est un atome univalent. En tant que combustible, il peut être comprimé sous haute pression ou être liquéfié et stocké dans des réservoirs à -253 degrés Celsius. Ces deux méthodes se prêtent à une application de type mobile, dans des véhicules automobiles par exemple, mais le coût très élevé de leur mise en œuvre limite aujourd’hui leur usage.

Les partenaires ont donc l’intention d’examiner des réservoirs de stockage d’hydrogène innovants, faits de métal léger combiné avec des matériaux poreux. Le support utilisé est un métal hydride léger nanoparticulaire (LMH) - des composés de métaux légers tels que le lithium ou le magnésium avec de l’hydrogène – qui est en mesure d’absorber l’hydrogène (ravitaillement) puis de le libérer à nouveau (par exemple pendant la conduite). Combiné à de l’oxygène, l’hydrogène va générer de l’électricité dans une pile à combustible, ce qui entraînera un moteur électrique. Le LMH peut être intégré dans un composite polymère/carbone nanoporeux qui dispose de pores et de canaux de quelques nanomètres de diamètre seulement (1 nanomètre est 1 millionième de millimètre). La structure spongieuse ainsi créée est une autre caractéristique de ce matériau. Elle est ensuite incorporée sous forme de d’une plaque d’imagerie dans un réservoir de stockage.

A partir de cette nouvelle classe de matériaux, les chercheurs espèrent non seulement un stockage sûr et efficace de l’hydrogène, mais aussi un ravitaillement rapide, une durée de fonctionnement plus longue et un coût rentable.

[1] Le consortium de recherche : l’Université d’Hambourg, l’Université technique d’Hambourg, l’Université Helmut Schmidt, l’Université HafenCity et l’Université des Sciences Appliquées d’Hambourg, l’Institut de recherche sur les polymères au centre Helmholtz Geesthacht (Hambourg) ainsi que l’industriel Zoz GmbH à Wenden, spécialiste des technologies d’hydrogène et des matériaux nanostructurés.

Plus d’informations :

  • Contact : Prof. Dr. Michael Fröba, Tel. : +49 40 42838-3100, froeba chez chemie.uni-hamburg.de

Source : « Mehr als 2 Millionen Euro für Erforschung eines neuen Wasserstoff-Speichers », Communiqué de presse d‘idw, 11/01/2015 - https://idw-online.de/en/news?print=1&id=644153

Rédacteur : Daniela Niethammer, daniela.niethammer chez diplomatie.gouv.fr - www.science-allemagne.fr/