Quelles sont les technologies de stockage de l’hydrogène ? (II) - Stockage physique (gaz ou liquide)

Quelles sont les technologies de stockage de l’hydrogène ? (II) - Stockage physique (gaz ou liquide)

Méthodes de stockage de l'hydrogène utilisés par l’industrie et le monde universitaire peuvent être divisés en deux types :

Stockage basé sur la physique (gazeux ou liquide)

Stockage basé sur les matériaux (l’hydrogène interagissant avec les matériaux de stockage)

Dans le stockage basé sur les matériaux, l’hydrogène est stocké dans trois supports différents : les hydrures métalliques (supports solides), les supports d’hydrogène liquides et le stockage en surface des matériaux.

2.1 Stockage des hydrures métalliques

L'hydrogène moléculaire est adsorbé sur la surface métallique dans un système de stockage à hydrure métallique, puis l'élément (H) est introduit dans le réseau métallique via la production de chaleur et libéré avec l'apport de chaleur. Par rapport au stockage physique traditionnel, les hydrures métalliques présentent de nombreux avantages, tels qu'une densité volumique élevée, la sécurité, une température et une pression de fonctionnement faibles, etc. La densité apparente de la plupart des hydrures est bien supérieure à 80 kg/m3.

L'hydrure métallique est un composé composé de certains éléments métalliques et d'un élément hydrogène. Ces composés ont des propriétés chimiques actives et de petites réserves, mais ils ont une valeur d'usage élevée. L'hydrure métallique est exothermique lors du remplissage d'hydrogène ; lorsqu'il est libéré, l'hydrogène est endothermique ; ce cycle de dégagement de chaleur-endotherme peut être utilisé pour stocker et transmettre de la chaleur

2.2 Transporteur d'hydrogène organique liquide

Le principe de la technologie de stockage de l'hydrogène organique liquide (LOHC en abrégé) consiste à utiliser une paire de réactions réversibles entre des agents de stockage de l'hydrogène tels que des oléfines, des alcynes ou des hydrocarbures aromatiques et l'hydrogène pour réaliser l'hydrogénation et la déshydrogénation. La densité massique de stockage de l'hydrogène est comprise entre 5 % et 10 %, a une grande capacité de stockage de l'hydrogène et le matériau de stockage de l'hydrogène est une matière organique liquide, qui peut être transportée à température et pression normales, ce qui est pratique et sûr. LOHC peut stocker chimiquement de l’hydrogène à haute densité dans des conditions environnementales nominales. lors du remplissage d'hydrogène, exothermique ; une fois libéré de l'hydrogène, endothermique.

2.3 Systèmes de stockage en surface (adsorbants)

L’hydrogène peut également être stocké de manière réversible sous forme de sorbate par adsorption, via les forces de Van der Waals, dans des matériaux présentant des surfaces très spécifiques. Certains matériaux adsorbants comprennent des structures organométalliques (MOF), des zéolites, des nanotubes de carbone, etc. Les températures de fonctionnement requises sont plus basses et les pressions avec cette forme de stockage sont plus élevées. Les systèmes de stockage en surface ont également une faible densité volumétrique.