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Patricia de Rango, Daniel Fruchart, Albin Chaise, Michel Jehan, Nataliya Skryabina

Un moyen sûr et durable de stocker l’hydrogène

France

Preview image for the video "Patricia de Rango & team: A safe and sustainable way to store hydrogen".

Catégorie

Recherche

Domaine technique

Matériaux, métallurgie

Organisation

Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Albin Chaise, Patricia de Rango, Daniel Fruchart, Michel Jehan et Nataliya Skryabina ont combiné leur expertise et leurs intérêts dans le but d’élaborer une méthode de stockage de l’hydrogène plus sûre, plus durable et moins énergivore.

Lauréats du Prix de l’inventeur européen 2023

On constate dernièrement une popularité grandissante de l’hydrogène vert, à mesure que les gouvernements et les industries tentent de s’éloigner des combustibles fossiles. Toutefois, pour que l’hydrogène soit considéré comme vert, il doit être produit à partir de ressources renouvelables et d’une technologie à faible émission de carbone. L’hydrogène occupe davantage de place que les combustibles fossiles et, en tant que gaz, nécessite une énergie considérable pour être comprimé, stocké puis libéré à 700 bars de pression. Il est également très énergivore de refroidir l’hydrogène à -253 °C afin de le stocker sous forme liquide. En raison de ces facteurs, il est difficile de transporter et de stocker l’hydrogène en toute sécurité.

La méthode révolutionnaire de l’équipe consiste à mélanger de l’hydrure de magnésium à des additifs métalliques et du graphite afin de comprimer l’hydrogène en disques solides faciles à stocker dans des réservoirs conçus à cet effet. Le stockage et la libération de l’hydrogène nécessitent donc moins d’énergie qu’avec d’autres méthodes, et libérer l’hydrogène des réservoirs se fait à une pression relativement faible, de l’ordre de deux bars. Les disques sont stables à la manipulation et ne s’enflamment pas lorsqu’ils sont exposés au feu. Surtout, ils ne subissent pas de pertes d’hydrogène au fil du temps et peuvent être stockés pendant de longues périodes, ce qui rend l’hydrogène vert plus accessible à l’heure où le monde lutte contre le changement climatique.

Un travail d’équipe

me de Rango a non seulement conçu les réservoirs de stockage des disques, mais a également analysé les procédés de développement des réservoirs et la caractérisation structurelle et magnétique des composés chimiques utilisés M. Chaise est à l’origine des processus de mélange et de compactage et a étudié les propriétés thermiques et fluidiques des disques afin de valider leurs performances. M. Fruchart a étudié l’hydrure de magnésium, dont la structure atomique allait permettre de stocker l’hydrogène. À noter que le magnésium est recyclable, ce qui rend l’hydrure plus durable. Mme Skryabina a mené des recherches sur les réactions de l’hydrogène avec d’autres matériaux et sur les propriétés physiques et chimiques fondamentales de l’hydrure de magnésium. Après avoir développé un intérêt pour le stockage de l’hydrogène, M. Fruchart a contacté M. Jehan. La société de ce dernier, Metal Composite Powder (MCP) Technologies, a mis au point la technologie industrielle nécessaire pour produire l’hydrure de magnésium en plus grande quantité.

Les premières recherches ont été menées au CNRS, qui a déposé les premiers brevets européens. La technologie a ensuite été transférée aux partenaires, à savoir McPhy puis JOMI-LEMAN, afin d’augmenter la production et d’entamer la commercialisation du produit. Mme Skryabina tient à souligner le rôle du travail d’équipe dans cette collaboration entre l’industrie et le monde universitaire : « J’assimile notre équipe à un orchestre. Nous sommes tous un instrument différent. Nous pouvons jouer en solo, mais ce n’est pas tout à fait de la musique, seulement une partie incomplète du morceau. »