Stockage de l'hydrogène

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Le concept de stockage de l'hydrogène désigne toutes les formes de mise en réserve du dihydrogène en vue de sa mise à disposition ultérieure comme produit chimique ou vecteur énergétique (carburant ou « combustible » de pile à hydrogène).

Les différentes techniques (existantes ou envisagées), plus ou moins adaptées aux différents modes de production (reformage, électrolyse, processus biologique, catalysé ou non, etc.) visent surtout l'utilisation de l'hydrogène à des fins énergétiques (énergie mécanique ou électrique). L'hydrogène est aujourd'hui utilisé pour les déplacements spatiaux (Navette spatiale par exemple), maintenant sous forme d'ergol cryogénique, mais pourrait avoir de nombreux autres usages si on arrive à mieux le stocker.

Il est possible d'utiliser le réseau de gaz naturel pour y stocker une certaine quantité d'hydrogène.

Enjeux[modifier | modifier le code]

L'hydrogène présente plusieurs caractéristiques intéressantes, susceptible d'en faire un des vecteurs énergétiques du futur.

En particulier, il peut facilement être utilisé pour alimenter des moteurs de véhicule ;

  1. soit dans un moteur à combustion interne, comme dans le cas des véhicules actuels. L'efficacité étant alors limitée par le cycle de Carnot et le rendement à environ 25 % ;
  2. soit avec un moteur électrochimique utilisant une pile à combustible. L'efficacité n’étant alors pas limitée par le cycle de Carnot, le rendement peut atteindre 50 à 60 %.

Mais il faut pour cela faciliter, sécuriser et rendre moins coûteuse sa production, son transport et son stockage. Dans la perspective d'une troisième révolution industrielle telle que la propose Jeremy Rifkin, les réservoirs doivent être fixes pour les uns, et mobiles pour les autres (réservoirs de véhicules), et raccordés à un réseau capable de recevoir une production décentralisée et de distribuer ce gaz de manière également décentralisée. Dans ce même esprit, ce réseau doit devenir « intelligent » et se connecter aux smart grids pour s'insérer dans ce que Rifkin appelle le futur « internet de l'énergie »[1].

Apprendre à mieux stocker l'hydrogène est aussi un enjeu d'écomobilité, car l'hydrogène semble être l'alternative la moins polluante aux hydrocarbures fossiles ou non ; en brûlant il n'émet que de la vapeur d'eau et quelques NOx, et pas de CO2 ni de CO du tout[2]. Cependant son coût de stockage mobile est encore (en 2012) prohibitif et son transport était au début des années 2000 environ 50 % plus cher que celui du gaz naturel[2]. De plus, une unité de volume d’hydrogène transporte trois fois moins d’énergie qu’une unité de volume de gaz naturel[2].

Le stockage, rapidement réversible et sécurisé de quantités importantes d'hydrogène est encore un défi technologique et scientifique. L'atome d'hydrogène, très petit est parmi les plus difficiles à contenir, y compris sous forme de molécule de dihydrogène. Sa liquéfaction nécessite de le refroidir à environ - 253°C (De tous les gaz, seul l'hélium est plus difficile à liquéfier[2]). Cette liquéfaction est à ce jour très consommatrice d'énergie.

Le réseau de distribution est encore modeste. En Europe vers 2010, il desservait essentiellement des industriels et quelques stations services expérimentales (Une quarantaine dans le monde en 2012, dont aux États-Unis, au Japon, en Allemagne et en Islande[2]), via environ 1 050 km de pipelines à hydrogène exploités par Air liquide en France, en Allemagne et au Benelux essentiellement[2], mais il semble être amené à se développer)... Il faut aussi considérer que le réseau de gaz peut absorber une grande quantité d'hydrogène[2].

Des enjeux de sécurité existent aussi car sous forme de gaz diatomique, l'hydrogène est explosif (ex : il a causé l'accident de la navette spatiale Challenger en 1986).

Les réservoirs d'hydrogène liquide[modifier | modifier le code]

L'hydrogène est l'atome le plus léger, et l'hydrogène liquéfié reste léger 70 g par litre. Il impose des réservoirs surdimensionnés (par rapport à d'autres carburants plus denses) aux fusées ou véhicules l'utilisant comme carburant, ainsi que des turbopompes complexes pour fournir un débit et une pression élevée (dans le cas des fusées ou véhicules à réaction). Le véhicule doit aussi embarquer de quoi réchauffer et vaporiser l'hydrogène avant son mélange avec un comburant (oxygène embarqué dans le cas des fusées ou engins spatiaux).

Au début des années 2000, des réservoirs à 200 bars sont maitrisés, mais il faudrait porter la pression à 700 bars ou plus pour disposer d'un volume embarqué considéré comme offrant un compromis intéressant entre énergie et masse du réservoir[3]. D'autre part, le stockage du gaz à pression atmosphérique nécessiterait idéalement que l'enveloppe du réservoir puisse se déformer tout en restant étanche pour que le gaz puisse y être introduit et en être extrait. La réponse technique n'est pas plus évidente.

Ils sont généralement constitués d'une enveloppe (liner) métallique ou en polymère (plus léger) qui doit empêcher la perméation de l'hydrogène. Cette première enveloppe doit elle-même être protégée par une seconde enveloppe (en matériaux composites en général) contenant les forces de pression et résistant à d'éventuels chocs ou sources de chaleur. Le système de vanne doit également être sûr.

Dans les conditions normales[4], l’hydrogène est un gaz dont la masse volumique est de 0,09 kg/m3. Dans ces conditions, la masse d'hydrogène nécessaire pour qu’un véhicule ait une autonomie de 400 km serait de 4 kg[5], soit un volume d’hydrogène d’environ 45 m3 (45 000 litres). Le réservoir devrait avoir les dimensions d’un cube d’à peu près 3,5 m de côté ou, inversement, un véhicule équipé d'un réservoir aux dimensions actuelles ne pourrait parcourir dans le meilleur des cas que 600 m.

Le stockage en réservoir de la molécule H2[modifier | modifier le code]

Sous forme gazeuse[modifier | modifier le code]

Basse et moyenne pressions[modifier | modifier le code]

Sous cette forme, il est utilisé principalement pour des applications nomades ou ultra-mobiles se caractérisant par un faible encombrement, un faible poids, une réserve énergétique limitée mais une mise en œuvre très simple.

Les applications les plus courantes sont :

  • la réserve d'hydrogène utilisé comme « gaz de calibration » pour l'étalonnage de certains instruments ; L'injection d'une faible quantité de gaz permet de procéder à une opération de calibration de l'appareil ou de l'instrument. Le réservoir d'hydrogène peut être installé à poste dans l'équipement ou porté par le personnel chargé de la calibration ;
  • la réserve d'énergie, pour du personnel intervenant en milieu isolé ou extrême (froid, obscurité... ) et offrant assez d'énergie pour activer ou recharger un téléphone, un dispositif d'appel, une balise, alimenter les leds d'une lampe frontale, etc.[6]… ou encore pour recharger son téléphone, loin de tout[7].

Haute et très haute pressions[modifier | modifier le code]

Châssis de la Honda Clarity, un véhicule alimenté en hydrogène, pour produire l’énergie électrique nécessaire à son moteur, grâce à une pile a combustible. Chacun des réservoirs stocke quelques kg d'hydrogène gazeux à 350 bar.
Bus avec un moteur à combustion interne fonctionnant à l'hydrogène circulant sur la ligne 309 de la ville de Berlin. Le bus est muni de dix réservoirs chacun stockant 50 kg d'hydrogène gazeux à 350 bar. Le bus pèse environ 18 tonnes et peut transporter 80 personnes sur environ 220 km.

Elles visent plutôt des applications mobiles pour lesquelles la réserve d'énergie doit être importante et compacte.

Le moyen de diminuer le volume d'un gaz à température constante est d'en augmenter la pression (Cf. la loi de Boyle-Mariotte) dans le réservoir. Les technologies actuelles permettent d'atteindre une pression de 700 bars[8]. Ces réservoirs sont en composites renforcés grâce à un enroulement de filaments (fibre de carbone spécifique, principalement mais d'autres matériaux sont à l'essai comme les fibres de basalte). Ces réservoirs font l'objet de qualifications très complexes où on vérifie la résistance à la pression (jusqu'à l'éclatement pour un échantillon du lot), la résistance au feu et la résistance aux chocs (tirs à balles réelles). À cette pression l’hydrogène possède une masse volumique de 42 kg/m3, soit un gain d’un facteur 500 environ par rapport à sa densité à pression et température ambiantes.

Deux voire trois standards existent :

  • 350 bar ou 35MPa pour tous véhicules: voitures particulières[9], bus, engins et camions pour tous les territoires
  • 500 ou 550 bar pour des engins et camions pour l’Amérique du Nord.
  • 700 bar ou 70 MPa pour les voitures particulières[10],[11]

La « tête de réservoir » doit permettre le remplissage de gaz, l'alimentation de la pile ou du moteur à la pression désirée (grâce à un détendeur intégré), dans de bonnes conditions de sécurité (sans surpression, ni risque d'explosion). Des capteurs doivent aussi informer sur la quantité de gaz restante.

Sous forme liquide[modifier | modifier le code]

Cette solution, encore réservée aux lanceurs spatiaux pourrait à l'avenir concerner des véhicules terrestres ; en effet, l’hydrogène liquide possède une masse volumique de 70,973 kg/m3,[12], dans ces conditions le volume du réservoir nécessaire pour stocker « nos » 4 kg d’hydrogène[13] serait de 56 litres soit le volume du réservoir d'une voiture à essence actuelle.

Limitation : pour rester liquide, l’hydrogène doit être porté et maintenu à une température de −252,8 °C[12]. Le réservoir doit résister à de hautes pressions et disposer de systèmes secondaires maintenant l’hydrogène à basse température, et à une pression au moins légèrement supérieure à la pression atmosphérique. En outre, la liquéfaction de l’hydrogène et son maintien en température on un coût énergétique élevé (et, par là, en polluants)

La cryo-compression (récemment développée) pourrait améliorer l'efficience du stockage volumétrique et massique et ainsi faciliter l'usage d'hydrogène liquide refroidi à très basse température (20,3° Kelvin environ). Quand l'hydrogène se réchauffe et montre en pression sous l'effet de l'apport de chaleur du milieu environnant (comme dans une cocotte-minute), la pression finale avoisine 350 bars (voir par exemple le réservoir liquide développé sur la voiture BMW Hydrogen 7). Pour comparaison, un réservoir d'essence traditionnel ne supporte que quelques bars, et un réservoir GPL 30 bars. Avec les scénarios classiques de conduite, la pression « limite » de 350 bars serait très rarement atteinte (car la pression et la température diminuent dans le réservoir au fur et à mesure que l'hydrogène est consommé).
Le ministère américain de l'énergie (DOE) a publié des « valeurs cibles » en termes de capacité de stockage embarqué pour l'hydrogène [14] et la technologie cryo-compressée a d'ores et déjà atteint les valeurs recommandées pour 2015[15] (petits réservoirs de 5-13 kg suffisant pour une autonomie de 300 miles avec pile à hydrogène).

La cryo-compression serait la solution la moins onéreuse parmi les différentes formes de stockage en cours d'étude : le coût pour l'utilisateur final (incluant les coûts de production, liquéfaction, transport et de distribution de l'hydrogène) a été estimé à $0,12 par mile (soit un peu moins de 0,06 euros par km) alors qu'ils sont de $0,05 à $0,07 par mile (de 0,024 à 0,034 euros par km) pour un véhicule essence traditionnel (voir la diapositive 13[16] pour plus d'informations).

Pour ces raisons, le constructeur allemand BMW avait intégré le "cryo-compressé" comme principal élément du développement de sa filière hydrogène[17], mais cette solution a été (provisoirement ?) abandonnée car ne garantissant pas la conservation du gaz pendant un arrêt prolongé du véhicule, outre les autres risques associés à cette technologie.

Sous forme solide / moléculaire[modifier | modifier le code]

Stockage sous forme d'hydrates ou clathrate[modifier | modifier le code]

Il est possible d'introduire une ou plusieurs molécules d'hydrogène dans des "cages d'eau" (clathrates), mais à fortes pressions et/ou basse températures. On cherche à pouvoir le faire à des conditions de températures et de pression moins extrêmes[18],[19],[20].

Articles détaillés : hydrate et clathrate.

Le stockage « sur » des composés solides (adsorption)[modifier | modifier le code]

L'adsorption consiste en l’« immobilisation » d’un composé sur la surface d’un autre. L’hydrogène peut se fixer sur la plupart des surfaces solides mais quasiment seule l’adsorption sur des surfaces de carbone est envisagée pour le stockage, qui n’en est encore qu’aux premières phases de recherche.
Il nécessite des matériaux avec de grandes surfaces spécifiques, du ressort des nanotechnologies. L’utilisation de nanotubes de carbone est envisagée mais ils n'adsorbent l'hydrogène qu'à très basse température (−196 °C). Les résultats actuels sont encore trop parcellaires pour pouvoir présager de l'avenir de cette solution.

Le stockage « dans » des composés solides (hydrures, fullerènes…)[modifier | modifier le code]

Différents composés interagissent avec l'hydrogène par des interactions polaires, offrant des possibilités de rétention intéressantes. Ce sont de petits composés (notamment divers hydrures ; l'acide formique) ou des complexes macromoléculaires et cristallins (notamment carbonés, tel les fullerènes). Mais d'importantes recherches restent à faire pour améliorer leur capacité d’adsorption ou d'absorption[21], et le contrôle du relargage de l'hydrogène.

Hydrures métalliques réversibles[modifier | modifier le code]

Les hydrures sont les composés comportant de l’hydrogène, avec une polarisation négative relativement à l’élément du composé auquel il est lié. On peut classer les hydrures selon la nature de la liaison principale[22] entre l’hydrogène et l’autre élément. Les hydrures sont dits « covalents » quand la liaison est de type covalent. Ils sont dits « métalliques » quand la liaison est de type métallique.

Quelques métaux (purs ou en alliages) absorbent de l’hydrogène en leur sein. Le composé métallique (ex: magnésium[23] agit un peu comme une éponge à hydrogène. Dans les hydrures métalliques l’hydrogène est stocké sous forme atomique (H) et non plus moléculaire (H2) comme dans le cas précédent des réservoirs. L’absorption d’hydrogène (aussi appelée hydruration) peut être effectuée par l’intermédiaire du gaz dihydrogène (H2) dissocié en deux atomes d’hydrogène (H) à une température et pression données et caractéristiques du matériau absorbant. L’absorption d’hydrogène peut aussi être effectué à température et pression ambiante par voie électrochimique et plus précisément par électrolyse de l’eau.

La capacité de stockage des hydrures métalliques[24] peut être importante ; ainsi, l'alliage Mg2 FeH6 « stocke » 150 kg d’hydrogène par m3. Un réservoir de 26 litres serait alors suffisant pour « nos » 4 kg d’hydrogène. Néanmoins la densité volumique ne suffit pas, il faut encore que l'hydrure soit facilement réversible (a priori par chauffage ou réduction de la pression)[25]. En effet, pour être utilisé dans des applications mobiles, les hydrures métalliques considérés doivent avoir des températures et des pressions d’équilibre compatibles avec les dites applications (entre 1 et 10 bar pour la pression, entre °C et 100 °C pour la température). Plusieurs familles d’hydrures d’alliages intermétalliques sont envisagées et envisageables : les AB5 (LaNi5…) ; les AB2 (ZrV2) ; les A2B (Mg2Ni)… Il faut signaler que les alliages dérivés de LaNi5 sont les alliages utilisés dans les batteries rechargeables Nickel-Hydrure Métallique (Ni-MH) dont plusieurs millions d’unités sont vendues à travers le monde chaque année.

Hydrures complexes[modifier | modifier le code]

Des métaux alcalins associés à un élément du groupe 13 (p.ex. bore ou aluminium) et d’hydrogène peuvent former des structures polyatomiques que l’on nomme « complexes ».

Les hydrures complexes les plus intéressants pour stocker l'hydrogène sont les tétrahydroborates M(BH4) et les tétrahydroaluminates ou alanates M(AlH4). Pour avoir un rapport massique entre l’hydrogène stocké et la masse totale du composé « stockant » le plus élevé possible, M représente souvent le lithium ou le sodium (LiBH4, NaBH4, LiAlH4, NaAlH4). À ce jour, le composé LiBH4 possède la plus grande densité massique d’hydrogène (18 %). La cinétique de stockage est longtemps restée assez défavorable (pour les conditions de température notamment), mais une forme plus instable de ce composé a été trouvée en 2007, qui nécessite cependant une pression extrême pour être synthétisée (200 000 atmosphères, mais la structure commence à apparaitre dès 10 000 atmosphères ; pression actuellement utilisée par l'industrie pharmaceutique pour comprimer les pilules »[26]). Dans ces hydrures complexes, l’hydrogène occupe les sommets d’un tétraèdre dont le centre est occupé par un atome d’aluminium ou de bore. Ces tétraèdres portent une charge négative qui est compensée par la charge positive des cations Li+ ou Na+.

Les principes du stockage et de la libération d’hydrogène sont différents dans le cas des hydrures complexes de ce qu’ils sont pour les hydrures métalliques. En effet, le stockage s’effectue pour les premiers lors d’une réaction chimique et non pas par « simple » occupation des « vides » de la structure comme dans le cas des hydrures métalliques. Pour l'alanate de sodium, le mécanisme de libération de l’hydrogène est :
6 NaAlH4 ⟶ 2 Na3AlH6 + 4 Al + 6 H2 ⟶ 6 NaH + 6 Al + 9 H2
. Jusqu’à la fin des années 90 et l’utilisation de catalyseurs à base de titane[27], la réaction inverse c'est-à-dire de stockage de l’hydrogène n’était pas possible dans des conditions modérées. Cette découverte permet d'envisager leur utilisation pour le stockage d'hydrogène des applications mobiles : une trentaine de kilogrammes d’hydrures complexes suffirait en effet à héberger les 4 kg d'hydrogène déjà évoqués.

Acide formique[modifier | modifier le code]

En 2006, une équipe de recherche de l’EPFL (Suisse) a présenté l'utilisation de l'acide formique comme solution de stockage de l’hydrogène[28]. Un système catalytique homogène, basé sur une solution aqueuse de catalyseurs au ruthénium décompose l'acide formique (HCOOH) en dihydrogène H2 et dioxyde de carbone (CO2)[29]. Le dihydrogène peut être ainsi produit dans une large plage de pression (1 – 600 bars) et la réaction ne génère pas de monoxyde de carbone. Ce système catalytique résout les problèmes des catalyseurs existants pour la décomposition de l'acide formique (faible stabilité, durée de vie des catalyseurs limitée, formation de monoxyde de carbone) et viabilise cette méthode de stockage d'hydrogène[30]. Le coproduit de cette décomposition, le dioxyde de carbone, peut être utilisé dans un deuxième temps pour générer à nouveau de l’acide formique par hydrogénation. L'hydrogénation catalytique du CO2 a été longuement étudiée et des méthodes efficaces ont été développées[31],[32]. L'acide formique contient 53 g/L d'hydrogène à température et pression ambiante, ce qui représente deux fois la densité énergétique de l’hydrogène compressé à 350 bars. Pur, l'acide formique est un liquide inflammable à + 69 °C, ce qui est supérieur à l’essence (-40 °C) ou l'éthanol (+13 °C). Dilué dès 85 %, il n'est plus inflammable. L'acide formique dilué est même inscrit sur la liste des additifs alimentaires de l'administration américaine des denrées alimentaires et des médicaments (FDA)[33].

Autres hydrures, amino-boranes…[modifier | modifier le code]

D'autres types d'hydrures peuvent être envisagés. Par exemple la famille des amino-boranes (NHxBHx) constitue une voie prometteuse puisque ces derniers peuvent théoriquement absorber plus de 20 % en masse. Le composé NH4BH4 peut absorber 24,5 % en masse mais il est instable au-dessus de −20 °C ce qui le rend peu pratique. Par contre le composé NH3BH3 (20 %) est stable dans les conditions normales et nécessite des températures modérées pour relâcher l'hydrogène, ce qui le rend potentiellement plus intéressant[34].

Platine[modifier | modifier le code]

Une éponge de platine peut condenser dans ses pores jusqu'à 743 fois son volume d'hydrogène [35]

Stockage / éponges macro-moléculaires et cristallines[modifier | modifier le code]

Différentes structures macromoléculaires et cristallines sont évaluées pour absorber l'hydrogène (avec parfois une composante d'adsorption). Elles permettraient en effet un stockage de l’Hydrogène « piégé» sous forme de poudre, plus stable, compact, moins onéreux… Mais d'importants recherches restent à faire pour améliorer la capacité d’absorption, et le contrôle du relargage de l'hydrogène.

  • les fullerènes permettrait d’atteindre des densités d’Hydrogène stocké approchant celles du cœur de Jupiter. Par exemple le buckminsterfullerène (60 atomes de carbone) peut stocker de 23 à 25 molécules d’Hydrogène[36]. Par des simulations numériques, il est montré qu'une seule molécule en C60 pourrait absorber jusqu’à 58 molécules d’hydrogène, en raison de liaisons covalentes qui se forment entre atomes de carbone au-delà des 20 molécules d’Hydrogène.

En conclusion, le stockage moléculaire semble très intéressant et avantageux. Le moyen d’ "injecter" et de "libérer", avec une bonne efficacité, les molécules d’hydrogène des fullerènes reste encore à trouver. C'est-à-dire que les techniques en sont encore aux prémices, bien loin du stade de la production industrielle.

Stockage de l'hydrogène en station[modifier | modifier le code]

Si le stockage mobile pose encore de nombreux problèmes, le stockage local dans des réservoirs est possible avec les technologie disponibles[37] :

  • Hydrogène comprimé stocké sous pression dans un « réservoir d'hydrogène » ;
  • Hydrogène liquéfié en réservoir cryogénique.

Stockage géologique souterrain[modifier | modifier le code]

Un stockage souterrain d'hydrogène est envisagé et utilisé dans des cavités profondes (dômes de sel) ainsi que dans d'anciens champs de pétrole et de gaz épuisés. De grandes quantités d'hydrogène gazeux ont ainsi été déjà stockées dans des cavernes souterraines, par exemple par ICI et Storengy, depuis de nombreuses années et sans rencontrer de difficultés particulières[38].

Le stockage souterrain massif de grandes quantités d'hydrogène liquide peut s'insérer dans une approche en réseau (grid energy storage pour les anglophones) et dans un bouquet énergétique. En termes d'efficacité énergétique le rapport entre l'énergie utilisée pour le stockage et l'énergie récupérable est d'environ 40 % (contre 78 % pour le stockage hydroélectrique), mais le coût reste légèrement supérieur à celui du pompage-turbinage[39].

Stockage en pipe-line[modifier | modifier le code]

Le réseau de distribution de gaz naturel existant - là où il existe - est également approprié pour le stockage d'hydrogène.

Avant de passer au gaz naturel, les réseaux de gaz allemands utilisaient du gaz de ville, composé en partie d'hydrogène. Le réseau de gaz de l'UE-27 est d'environ 79 billion Nm³/an, soit une capacité de 27 GW pour le Gaz naturel[réf. souhaitée].

La capacité actuelle de stockage du réseau de gaz naturel allemand est plus de 200 TWh ce qui est suffisant pour plusieurs mois de besoins en énergie. Par comparaison, la capacité de toutes les centrales de stockage allemands par pompage-turbinage s'élève à seulement environ 40 GWh. En outre, le transport du vecteur énergétique gazeux via le réseau de gaz se fait avec beaucoup moins de pertes (<0,1%) par rapport à un réseau de distribution électrique (environ 8 %).

L'utilisation du système existant de gaz naturel pour l'hydrogène en Allemagne a été étudiée par le projet européen NaturalHy.

La recherche[modifier | modifier le code]

Elle est active dans de nombreux pays et pourrait aussi faire progresser le stockage de l'hélium. Les travaux de laboratoires et les essais de constructeurs portent notamment sur l'élaboration de réservoirs en polymères à la fois légers, très étanches et ne se dégradant pas au contact de l'hydrogène.

En Europe, un projet européen StorHy (Système de stockage d'hydrogène pour des applications automobiles) a été lancé en 2004 pour accélérer les progrès dans le stockage stockage gazeux sous haute pression (jusqu'à 700 bar), stockage sous forme liquide (cryogénique, à -253 °C) et stockage par absorption.

Notes et références de l'article[modifier | modifier le code]

Sources[modifier | modifier le code]

  • Généralités
    • (en) L. Schlapbach, A. Züttel ; Hydrogen-storage materials for mobile applications ; Nature (2001) vol.414 pp.353-8 [lire en ligne (page consultée le 2 mars 2008)]
    • (en) S. Satyapal, J. Petrovic, G. Thomas ; Gassing Up with Hydrogen, Scientific American march 2007 (it) idem. ; Fare il pieno di idrogeno, Le Scienze agosto 2007, numero 468, pp.96-103
  • Hydrures
    • (en) W. Grochala, P.P. Edwards ; Hydrides of The Chemical Elements for The Storage and Production of Hydrogen ; Chemical Review (2004) vol.104 pp.1283-1315

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Jeremy Rifkin (2012), La troisième révolution industrielle. Comment le pouvoir latéral va transformer l'énergie, l'économie et le monde ; Éditions Les Liens qui libèrent, (ISBN 2-9185-9747-3)
  2. a, b, c, d, e, f et g CEA (2012), Distribution et stockage de l'hydrogène(4/6), in Dossier Les énergies renouvelables ; l'hydrogène, consulté 2013-05-15
  3. Dominique Perreux (2004), Le stockage d'hydrogène, un défi scientifique et technologique Institut FEMTO-ST département LMARC ; Journal "En direct" de l'Université de Franche-Comté / ENSMM / UTBM; n°188 Octobre 2004
  4. À pression atmosphérique et 25 °C.
  5. L'équivalence énergétique est à peu près d’1 kg d’hydrogène pour 3,5 litres d’essence. Avec un véhicule ayant une consommation de 7 litres d'essence aux 100 km, il faudrait 28 litres d’essence. Considérant le rendement du moteur à explosion, 8 kg d’hydrogène seraient nécessaire. Considérant le rendement double du moteur à pile à combustible, 4 kg d’hydrogène seraient alors nécessaire. C’est cette valeur qui a été retenue.
  6. Hycan à la SaintéLyon
  7. Chargeur USB à hydrogène
  8. Rachida Boughriet (2008) Le CEA et ses partenaires finalisent un réservoir de stockage d'hydrogène sous pression pour l'automobile, Actu Environnement, publié 21 novembre 2008
  9. Honda Clarity [1]
  10. Nissan[2]
  11. Mercedes Class B [3]
  12. a et b http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp?LanguageID=2&CountryID=19&Formula=&GasID=36&UNNumber=&EquivGasID=5&PressionBox=&VolLiquideBox=&MasseLiquideBox=&VolGasBox=&MasseGasBox=&RD20=29&RD9=8&RD6=64&RD4=2&RD3=22&RD8=27&RD2=20&RD18=41&RD7=18&RD13=71&RD16=35&RD12=31&RD19=34&RD24=62&RD25=77&RD26=78&RD28=81&RD29=82
  13. Cf. paragraphe et note précédents.
  14. Hydrogen Storage
  15. Voir diapositive 6 sur [4].
  16. http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review10/st002_lasher_2010_o_web.pdf
  17. Dr. Oliver Kircher (2010), Advances in Cryo-compressed Hydrogen Vehicle Storage (CcH2), BMW Group, et document pdf
  18. L. J. Florusse, C. J. Peters, J. Schoonman, K. C. Hester, C. A. Koh, S. F. Dec, K. N.Marsh, and E. D. Sloan, Stable Low-Pressure Hydrogen Clusters Stored in a BinaryClathrate Hydrate. Science 2004; 306 (5695), 469.
  19. T. Kawamura, M. Ohtake, Y. Yamamoto, and S. Higuchi, Hydrogen absorptionbehavior of organic-compound clathrate hydrates. Proceedings of the 6th InternationalConference on Gas Hydrates (ICGH) 2008;
  20. T. A. Strobel, C. A. Koh, and E. D. Sloan, Hydrogen storage properties of clathratehydrate materials. Fluid Phase Equilib. 2007; 261, 382–389
  21. Ne pas confondre aDsorption et aBsorption, le premier terme est employé quand un composé (p.ex. l’hydrogène) est « accroché » à la surface d’un autre ; le deuxième quand l’hydrogène est « accroché » à l’intérieur d’un autre composé. On parle de « sorption » quand on ne veut pas distinguer les deux modes et de désorption quand l’hydrogène est « relâché » de son support.
  22. Les liaisons hydrogènes ne sont pas considérées ici.
  23. CNRS / Institut Néel, Stockage de l’hydrogène dans le magnésium
  24. Reservoirs Mc-Phy
  25. Il existe en général une relation inverse entre la capacité d’un alliage à absorber l’hydrogène et sa capacité à le relâcher ; plus il est facile d’absorber, plus il est difficile de désorber l’hydrogène.
  26. Jean-Luc Goudet (2007), Stockage d’hydrogène : un bon candidat découvert à Grenoble, Futura science
  27. La manière dont le titane agit comme promoteur est encore discutée. Peut-être n'est il pas vraiment un catalyseur car il semble changer d'état entre le début et la fin de la réaction. Le terme de « dopant » est parfois alors utilisé.
  28. Gábor Laurenczy, Céline Fellay, Paul J. Dyson, Hydrogen production from formic acid. PCT Int. Appl. (2008), 36pp. CODEN: PIXXD2 WO 2008047312 A1 20080424 AN 2008:502691
  29. Céline Fellay, Paul J. Dyson, Gábor Laurenczy, A Viable Hydrogen-Storage System Based On Selective Formic Acid Decomposition with a Ruthenium Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 3966–3970.
  30. Ferenc Joó, Breakthroughs in Hydrogen Storage – Formic Acid as a Sustainable Storage Material for Hydrogen, ChemSusChem 2008, 1, 805–808.
  31. P. G. Jessop, in Handbook of Homogeneous Hydrogenation (Eds.: J. G. de Vries, C. J. Elsevier), Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2007, pp. 489–511.
  32. P. G. Jessop, F. Joó, C.-C. Tai, Recent advances in the homogeneous hydrogenation of carbon dioxide, Coord. Chem. Rev., 2004, 248, 2425–2442.
  33. US Code of Federal Regulations: 21 CFR 186.1316, 21 CFR 172.515
  34. Hydrogen Storage in Ammonia and Aminoborane Complexes, présentation, de A. Raissi.
    Enhancement of the Hydrogen Storage Properties of Ammonia Borane in the MicroNano Pores of Mesoporous Silica, présentation
  35. Encyclographie des sciences médicales, Volumes 22 à 24.
  36. La pile a hydrogène.
  37. EERE R&D of large stationary hydrogen/CNG/HCNG storage vessels
  38. 1994 – ECN abstract Hyweb.de. Consulté le 2012-01-08.
  39. Parlement européen (2012) European Renewable Energy Network pp. 86, 189

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Généralités en lien avec le sujet


De premiers véhicules à hydrogène

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • Projets cofinancés par l'Union européenne
    • projet HyFLEET:CUTE: suivi de bus pour le transport public fonctionnant à l'hydrogène (en)
    • projet Hychain: flotte de véhicules de faibles puissances utilisant l'hydrogène comme carburant (fr),(en),(de),(it),(es)
    • projet Zero Regio: mise en place dans deux régions allemandes et italiennes d'infrastructures pour l'utilisation d'hydrogène dans les transports (en),(de),(it)
    • h2moves.eu autres projets en Europe (en)
    • Projet Mobypost développement de petits véhicules pour la Poste utilisant l'hydrogène comme carburant, hydrogène stocké à basse pression dans des réservoirs solides
  • Projets cofinancés par le FUI Fond Unique Interministériel (France)
    • projet HyCan Petits stockages d'hydrogène pour applications nomades ou ultra-mobiles,