Comment stocker l'hydrogène ?

2005/09/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia
• Energia berriztagarriak

De nombreuses entreprises automobiles ont développé des voitures avec des piles à combustible à hydrogène, mais nous ne les voyons pas encore dans la rue.

Une équipe de chercheurs de l'Université publique de Navarre conçoit et développe des matériaux adsorbants pour le stockage de l'hydrogène. Cette équipe de chercheurs est dirigée par Antonio Gil et Sophia Korili.

En fait, le stockage de l'hydrogène est une clé fondamentale dans les voitures qui utilisent cet élément comme carburant. En fait, en plus d'être inflammable, l'hydrogène est un gaz très léger et une très petite quantité occupe un volume énorme. Par conséquent, il est très difficile de trouver le moyen de transporter les voitures dans une voiture d'hydrogène suffisante pour se déplacer.

Par ailleurs, l'hydrogène est un combustible propre, car en brûlant, il ne produit que de l'eau. Étant si petite sa masse, elle peut apporter plus d'énergie que n'importe quel autre élément, en plus de l'énergie propre. Et il peut remplacer les dérivés de combustibles fossiles comme l'essence ou le diesel. Cependant, dans la nature, il est rare en liberté et il n'y a pas d'autre choix que de produire par les canaux transversaux. En général, les combustibles fossiles et l'eau sont les points de départ habituels.

L'hydrogène comme combustible

Actuellement, la production d'hydrogène est assez coûteuse, mais techniquement ce n'est pas un problème. Jusqu'à présent, l'hydrogène a été obtenu à la fois par le catalyseur réformé et par l'électrolyse de l'eau.

Le problème est qu'ils sont générés en grandes quantités et ils sont stockés et transportés sans danger.

Dans des conditions normales, l'hydrogène est dans un état gazeux, de sorte que pour stocker beaucoup de gaz dans un petit volume, il est nécessaire d'augmenter la pression. Si vous voulez maintenir une pression plus faible, la température de stockage doit être considérablement réduite. Ces deux situations génèrent des problèmes technologiques et de sécurité, entre autres.

Adsorption physique

Le stockage de l'hydrogène peut être réalisé sous pression, liquéfié, stocké comme hydrure métallique et adsorbé physiquement dans des matériaux appropriés.

Ceci est le tableau pour les photos qui s'alignent à droite

Et qu'est-ce que l'adsorption? Sur la surface d'un solide, les molécules d'un gaz ou d'un liquide sont piégées sans réactions chimiques. Il est utilisé pour séparer les substances (gaz et liquides) d'un mélange ou d'une solution. C'est la méthode qui se développe à l'Université Publique de Navarre. En particulier, ils utilisent des matériaux nanoporeux de pores compris entre 0 et 10 et 6 mètres.

L'équipe de recherche travaille avec trois matériaux: charbon actif, zéolites et argile. Tous ces matériaux répondent à quatre exigences: ils ont une résistance mécanique, sont sûrs et sont légers et économiques.

Le stockage basé sur l'adsorption physique fournit une plus grande efficacité énergétique que les autres méthodes. Il n'y a pas de réaction chimique et récupère 100% de l'hydrogène adsorbé.

L'hydrogène passe de l'état gazeux à l'état liquide à -253º C. Logiquement, à l'état liquide l'hydrogène est plus maniable, mais cette basse température n'est pas atteinte de toute façon. Une autre option est donc de travailler avec de l'azote liquide. L'azote est liquide à -196 °C et il est actuellement économiquement viable d'atteindre cette température.

Dans ces conditions et avec l'aide d'un matériau microporeux, l'adsorption physique est facilitée et l'hydrogène est stocké comme s'il était presque à l'état liquide. Le processus de libération d'hydrogène adsorbé physiquement est rapide, car il s'agit de petites variations de pression et/ou de température.

L'hydrogène sera-t-il le combustible du futur ? En raison de son abondance et de sa légèreté, il peut être approprié, mais pour cela, il est nécessaire de trouver une voie adéquate et économique pour sa production et sa conservation.

Possible impact de l'hydrogène

Selon les experts, l'hydrogène peut être remplacé par les sources énergétiques actuelles. L'utilisation de ce gaz comme combustible, c'est-à-dire l'oxydation de l'hydrogène, a un grand espoir pour la génération d'eau dans ce processus. Cela signifie que les déchets dangereux ne sont pas générés, il s'agit donc d'un combustible propre pour l'environnement. Mais maintenant, il y a des scientifiques qui ont des doutes sur cette idée.

Que se passerait-il si l'hydrogène était notre principale source d'énergie ? Dans ce cas, il faudrait brûler beaucoup d'hydrogène, donc il faudrait adapter complètement les infrastructures. Ce n'est pas la même chose de faire des tests à petite échelle, par exemple dans un laboratoire, qui produisent de l'hydrogène en grandes quantités. En définitive, la production industrielle n'est pas entièrement efficace et les émissions d'hydrogène dans l'atmosphère seraient élevées. La détermination des conséquences n'est pas une tâche simple, car l'influence de l'hydrogène est fortement influencée par de nombreux facteurs. Cependant, les experts estiment que d'une manière ou d'une autre pourrait causer des dommages à l'environnement (atmosphère, couche d'ozone, etc. ).