2,A: Stockage du dihydrogène


Dû à sa faible densité, le dihydrogène est très compliqué à stocker dans la voiture.

Mais il existe de multiples modes de stockage. Les stockages sous la forme comprimée et liquéfiée sont actuellement les plus utilisés, mais ils sont loin de satisfaire par leurs performances. C’est pourquoi, d’autres solutions existent : borohydrure de sodium (NaBH4), hydrures métalliques (composé chimique de l'hydrogéne avec des métaux) …


Dans un premier temps, le stockage sous forme comprimé est, à l’heure actuelle, le plus exploité : la pression varie de 200à 700 bars.

Le procédé repose sur une compression et un refroidissement du dihydrogène. Il peut être stocké dans des bouteilles de10L jusqu’à des réservoirs de 10 000 m3. Actuellement les bouteilles commercialisées permettent des pressions jusqu’à 350 bars. Il existe des réservoirs ronds ou cylindriques: les premiers sont peu adaptés aux applications automobiles pour des raisons de place, les seconds rendent une adaptation du véhicule nécessaire.

Cette forme de stockage souffre de nombreux inconvénients : nécessité de réservoirs résistants aux chocs et adaptés aux véhicules, et surtout une technologie à améliorer pour les hautes pressions (adaptation des valves qui servent a propulser le carburant jusqu’au moteur).




Dans un second temps, étudions le stockage sous forme liquéfiée (cryogénique) : le dihydrogène est stocké à -253°C dans des réservoirs à double paroi entre les deux un espace sous vide, ou avec des isolants ou rempli d’air liquide. Il faut , dans ce cas remplir de dihydrogène liquéfié le réservoir présent dans la voiture.

Ce mode de stockage présente des avantages :le réservoir nécessite peu de place, c’est pourquoi BMW et Opel l’ont adopté.De plus, le remplissage du réservoir est une technologie maîtrisée.

Malgré cela, ce mode n’est pas irréprochable, en effet trop d’énergie est nécessaire pour refroidir notre carburant jusqu’a -253 °C



Le stockage avec le borohydrure de sodium NaBH4, à présent, est basé sur une réaction chimique entre le borohydrure de sodium et l’eau donnant du dihydrogène (et du borate de sodiumNaBO2).

Il faut donc remplir le réservoir de NaBH4 et d’eau (dans ce cas la réaction produisant le dihydrogène se fera directement dans la voiture). Cette réaction nécessite la présence d’un catalyseur (élément chimique qui accélère la réaction).


Ce procédé bénéficie de plusieurs qualités : l’utilisation d’un fluide non toxique, non inflammable, facilement manipulable (NaBH4) qui peut être utilisé dans des automobiles .Il peut être stocké dans des réservoirs traditionnels et produit un dihydrogène totalement dépourvu de monoxyde de carbone et autres impuretés.

Mais cette méthode a aussi ses défauts : il faut éviter des émissions spontanées de dihydrogène, trouver un catalyseur peu cher, et pour finir, il faut recycler le NaBO2 , principal déchet toxique de la réaction.



Enfin le dernier moyen de stockage est représenté par les hydrures métalliques. Il s'agit des éléments capables de former des liaisons covalentes ou ioniques avec le dihydrogène. Le procédé repose sur le fait que certains métaux ou alliages peuvent stocker des atomes de dihydrogène entre leurs atomes.

Ceci permet ainsi le stockage du dihydrogène, puisque le phénomène est réversible ( les liaisons sont créées pour stocker le dihydrogène puis « cassées » afin de libérer les atomes d’hydrogène. Ces derniers vont se lier entre eux pour reformer du dihydrogène et être injectés au moteur).

Cette méthode est sûre et déjà utilisée. De plus les pressions mises en jeu sont faibles et le dihydrogène obtenu est très pur. L’inconvénient réside dans la création d’énergie : les hydrures occupent trop de place pour le peu d’énergie qu’elles produisent ( faible densité énergétique) ce qui donne des réservoirs trop lourds et donc difficilement adaptables. De plus le coût reste relativement élevé .


 



 

 


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