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Développement d’une installation pour l'étude de la cinétique d'’hydrogénation

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L’utilisation plus large de l’hydrogène dans la technique, notamment en liaison avec les piles à combustible, exige le développement de moyens appropriés pour le stocker. Par rapport au stockage sous forme gazeuse et liquide, le stockage dans les poudres présente des avantages en termes de rendement énergétique, de volume, de réversibilité et de sécurité.

La technique consiste à utiliser certaines poudres métalliques comme des éponges à hydrogène. L’absorption des molécules d’hydrogène génère de nouveaux composés stables. D'autres types de matériaux sous forme de poudres, telles que les composites métal-nanotubes de carbone récemment développés au sein de l'institut sont une alternative intéressante.

Le but de ce projet est le développement d’une installation permettant d’étudier le stockage d’hydrogène dans les poudres métalliques.

L’installation, actuellement en construction à l'institut, est composée essentiellement d’un réservoir de poudres d’hydrures métalliques (50 cc) et d’un dispositif de mesure. Cette installation, pilotée par ordinateur, permettra de mesurer précisément les quantités d’hydrogène échangées entre le réservoir et l’environnement ainsi que la vitesse de charge ou de décharge. Elle permettra de comparer la capacité de stockage de différentes poudres. Le rôle de la géométrie du réservoir sur la vitesse des échanges pourra également être étudié. Le projet pourra déboucher vers le développement d’un réservoir de plus grande taille pour l’alimentation d’une pile à combustible.

Dans le cadre d'une collaboration internationale, des tests d'hydrogénation dans une installation standard ont été réalisés sur des composites magnésium – nanotubes de carbone produits à l'institut. Les résultats préliminaires obtenus montrent une capacité de stockage de jusqu'à 6% en poids avec une cinétique d'absorption/désorption améliorée par rapport au métal de base.