Le stockage de l’hydrogène désigne la mise en réserve de l'élément chimique Hydrogène en vue de sa mise a disposition. Le but des différentes techniques envisagées est pour une grande part l'utilisation de l'hydrogène à des fins énergétiques en produisant de l'énergie mécanique ou électrique.La problématique du stockage de l’hydrogène est, et continuera d’être pendant probablement plusieurs décennies, l’une des questions et défis technologiques et scientifiques les plus importants. Son acuité déc... Stockage de l'hydrogène » La suite

Les supports de stockages dérivés d'un(e) stockage de l'hydrogène

• Réservoir haute pression d'hydr...
• Réservoir d'hydrogène liquide
• Stockage d'hydrogène par adsorp...

• Stockage de l'hydrogène par abs...
• Stockage de l'hydrogène par abs...
• Stockage de l'hydrogène dans de...

La compression est la solution la plus répandue car elle ne consomme que 5 à 10 % du pouvoir calorifique de l'hydrogène (PCI). Elle s'effectue dans des bonbonnes en alliage d'aluminium renforcé de fibre de verre imprégnée de résine époxy qui permettent une compression de l'ordre de 350 bars. Les prototypes actuels stockent moins de 4 kg d'hydrogène. Les solutions actuelles sont également très chères, de l'ordre de 1.000 €/kg, quoique certaines sources l'estiment au quadruple... C'est donc 7 à 28.... Réservoir haute pression d'hydrogène sous forme gazeuse » La suite

La liquéfaction à - 253 °C est une solution très intéressante, 5 kg d'hydrogène étant contenus dans 70 litres à cette température. La faible pression (0,5 bar) autoriserait des réservoirs multiformes plus faciles à intégrer dans les automobiles. Sur la 750 hl de BMW, un réservoir de 120 litres contenant 8 kg d'hydrogène est placé derrière la banquette. Des pompes robotisées permettent de faire le plein en 3 minutes.Mais cette opération utiliserait jusqu'à un tiers du PCI. Il rend l'hydrogène diff... Réservoir d'hydrogène liquide » La suite

L’adsorption est un phénomène physico-chimique qui consiste en l’« immobilisation » d’un composé sur la surface d’un autre. L’hydrogène peut se fixer sur la plupart des surfaces solides mais quasiment seule l’adsorption sur des surfaces de carbone est envisagée pour des applications technologiques. Cette méthode pour le stockage d’hydrogène n’en est à l’heure actuelle qu’aux premières phases de recherche.Pour que cette méthode soit intéressante il faut pouvoir développer des matériaux avec de gra... Stockage d'hydrogène par adsorption sur des composés solides » La suite

Plusieurs métaux purs ou alliages sont capables d’absorber de l’hydrogène en leur sein. Le composé métallique agit un peu comme une éponge à hydrogène. Dans les hydrures métalliques l’hydrogène est stocké sous forme atomique (H) et non plus moléculaire (H2) comme dans le cas des réservoirs. L’absorption d’hydrogène peut être effectuée par l’intermédiaire du gaz dihydrogène (H2) dissocié en deux atomes d’hydrogène (H) à une température et pression données et caractéristiques du matériau absorbant.... Stockage de l'hydrogène par absorption dans des hydrures métalliques » La suite

Les métaux alcalins, quand ils sont associés à un élément du groupe 13 (p.ex. bore ou aluminium) et d’hydrogène peuvent former des structures polyatomiques que l’on nomme des complexes.Les hydrures complexes les plus intéressants pour le stockage d’hydrogène sont les tétrahydroborates M(BH4) et les tétrahydroaluminates ou alanates M(AlH4). Afin d’avoir un rapport massique entre l’hydrogène stocké et la masse totale du composé « stockant » le plus élevé possible, M représente souvent le lithium ou... Stockage de l'hydrogène par absorption dans des hydrures complexes » La suite

En 2006, une équipe de recherche de l’EPFL (Suisse) a présenté l'utilisation de l'acide formique comme solution de stockage de l’hydrogène. Un système catalytique homogène, basé sur une solution aqueuse de catalyseurs au ruthénium décompose l'acide formique (HCOOH) en dihydrogène H2 et dioxyde de carbone (CO2)20. Le dihydrogène peut être ainsi produit dans une large plage de pression (1 – 600 bars) et la réaction ne génère pas de monoxyde de carbone. Ce système catalytique résout les problèmes de... Stockage de l'hydrogène dans de l'acide formique » La suite

La production d'hydrogène à partir de carburants fossiles est aujourd’hui la plus répandue mais elle ne pourrait constituer une solution à long terme au vu de la durée de vie limitée de ces carburants. Elle pourrait donc seulement constituer une solution à moyen terme. De plus cette technique génère du CO2. Actuellement, 48% de l’hydrogène mondiale est produit à partir du gaz naturel, 30% du pétrole (la plupart du temps consommée dans les raffineries), 18% du charbon, et le 4% restant provient de... Production d'hydrogène à partir de combustibles fossiles » La suite

Les modes de production dérivés d'un(e) production d'hydrogène à partir de combustibles fossiles

• Production d'hydrogène par vapo...
• Production d’hydrogène par oxyd...
• Production d'hydrogène par refo...

• Production d'hydrogène par refo...
• Production d'hydogène par pyrol...

Le gaz naturel contient en majorité du méthane, mais contient aussi du CO2 et du soufre. Il doit généralement être désulfuré avant d’être dirigé vers l’unité de vaporeformage. Le procédé de vaporeformage du gaz naturel se sépare alors en deux réactions : la première est la réaction du méthane avec l'eau qui produit du CO et de l'hydrogène, la seconde est la réaction de Water Gas Shift entre l'eau et le CO qui produit du CO2 et du H2.Ces réactions sont thermodynamiquement équilibrées, ce qui signi... Production d'hydrogène par vaporeformage de gaz naturel » La suite

Les deux principales réactions sont la production de gaz de synthèse et la conversion du monoxyde de carbone. Tout comme dans le vaporeformage, la plupart des réactions mises en oeuvre dans les procédés d’oxydation partielles sont équilibrées, à l’exception notable de la réaction 1 (oxydation proprement dite) , quasi-totale dans les conditions de haute température qui règnent dans le réacteur.Un résidu sous vide type contient plus d’une cinquantaine d’atomes de carbone par molécule. Il est symbol... Production d’hydrogène par oxydation partielle de résidus pétroliers lourds » La suite

L'oxydation partielle est également un processus de production maîtrisé, il s'agit de la réaction entre un carburant (gaz naturel, hydrocarbures légers, voire le charbon) et de l'oxygène. Suite à la présence de monoxyde de carbone, celle-ci est suivie d’une purification du gaz. On réalise au départ à une purification du carburant qui contient à la base du soufre, du CO2 et du CO. L'intérêt de la réaction d'oxydation partielle réside dans son caractère exothermique (contrairement à la réaction de... Production d’hydrogène par oxydation partielle » La suite

Les modes de production dérivés d'un(e) production d’hydrogène par oxydation partielle

• Production d’hydrogène par oxyd...

• Production d’hydrogène par oxyd...

Le procédé d’oxydation partielle de gaz naturel n’est généralement pas utilisé pour la production d’hydrogène : On lui préfère le plus souvent la technologie de vaporeformage. En revanche, on peut se tourner vers l’oxydation partielle de gaz naturel pour des applications en chimie, quand on recherche un ratio H2/CO légèrement inférieur à 2.... Production d’hydrogène par oxydation partielle de gaz naturel » La suite

l’hydrogène est un vecteur énergétique et non une énergie primaire. Il est donc nécessaire de posséder des technologies capables de le produire. Il en existe plusieurs, existantes et en cours de recherche, comme celles basées sur les combustibles fossiles, le nucléaire ou encore les énergies renouvelables. Idéalement, l’énergie fournie au système pour la production d’une quantité donnée d’hydrogène doit être égale à l’énergie qu’est capable de restituer cette quantité. Malheureusement, des pert... Production d'hydrogène » La suite

Les modes de production dérivés d'un(e) production d'hydrogène

• Production d'hydrogène à partir...
• Production d'hydrogène à partir...
• Production d'hydrogène par élec...
• Production d'hydrogène à partir...

• Production d'hydrogène par phot...
• Production d'hydrogène par des ...
• Production d'hydrogène par tran...

Le reformage autotherme est une combinaison de l’oxydation partielle et du vaporeformage, le carburant étant mélangé avec de l'air et de l'eau. On l’utilise essentiellement sur gaz naturel. L'oxydation partielle étant exothermique, il y a dégagement de chaleur qui est utilisée ensuite par le vaporeformage, réaction endothermique. Au final, il n’y a pas besoin d'apporter de chaleur. S’en suit également une purification par les réactions de Water Gas Shift. Il est à noter que les émissions de NOx s... Production d'hydrogène par reformage autotherme » La suite

Depuis le milieu des années 70, à l’occasion de la première crise pétrolière, on s’est interrogé sur l’intérêt du méthanol comme vecteur énergétique ; on se demandait alors s’il ne fallait pas le préférer au GNL (Gaz Naturel Liquéfié) qui se transporte par bateau à –162°C alors que le méthanol se transporte avec autant d’aisance qu’un produit pétrolier liquide à la température ambiante. Toutefois, il a toujours manqué à ce maillon important de la pétrochimie – vers le formaldéhyde, le Methyl Tert... Production d'hydrogène par reformage du méthanol » La suite

Avec des hydrocarbures contenant des atomes de carbone et d’hydrogène, les scientifiques et les ingénieurs ont toujours tenté de trouver un bilan approprié entre les deux ; soit pour obtenir des produits pétroliers plus légers et donc plus riches en hydrogène (par exemple l’unité de « coking » des raffineries) soit pour séparer carbone et hydrogène et produire de l’hydrogène d’un côté et du noir de carbone de l’autre. Ce dernier - utilisé pour les pneus, l’industrie du caoutchouc et celle des pig... Production d'hydogène par pyrolyse à la vapeur d’eau et reformage plasma » La suite

L’utilisation du vecteur énergétique hydrogène à grande échelle, en particulier pour le transport, implique une augmentation considérable de la production actuelle de ce gaz. Or cela n'est guère possible sans produire en même temps beaucoup de CO2 c’est à dire hypothéquer lourdement l’intérêt que présente le recours à l’hydrogène pour lutter contre les émissions de gaz à effet de serre. Néanmoins, une solution existe: le captage et le stockage géologique de ce CO2, une approche actuellement dével... Production d'hydrogène à partir du captage et du stockage géologique du CO2 » La suite

Jusqu'aux années 50, l’électrolyse de l'eau était utilisée pour la production d'hydrogène et d'oxygène. Aujourd’hui, l'électrolyse fournit seulement un petit pourcentage de l'hydrogène du monde, lequel est fourni aux applications qui exigent de petits volumes d'hydrogène de grande pureté.Désormais, l'électrolyse est associée à une future utilisation des énergies renouvelables. Cela pourrait être intéressant au vu de la non-simultanéité de la production par ces procédés avec les besoins des industr... Production d'hydrogène par électrolyse de l'eau » La suite

Une autre possibilité de production d’hydrogène réside dans le nucléaire. Depuis quelques années, des chercheurs étudient des réacteurs nucléaires dits de 4e génération. Non seulement plus sûrs, ils permettront une moindre consommation de combustible nucléaire, une production plus faible de déchets mais également en plus de la fourniture d’électricité, la production d’hydrogène. Les réacteurs nucléaires présentent l’avantage de produire de la chaleur, sans émission de gaz à effet de  serre. Bien ... Production d'hydrogène à partir du nucléaire » La suite

Une autre option prometteuse pour le long terme est la photoélectrolyse de l'eau. La lumière solaire agit sur une cellule photoélectrochimique, qui, immergée dans l'eau, produit des bulles d'hydrogène et d'oxygène. Les avantages de ce processus direct de production résident dans la suppression des coûts de l'électrolyseur et dans l'augmentation possible de l'efficacité globale du processus. Sa mise en oeuvre s’opère par éclairement d’un photocatalyseur à semi-conducteur immergé dans un électrolyt... Production d'hydrogène par photoélectrolyse de l'eau » La suite

Les organismes photosynthétiques, comme certaines algues vertes unicellulaires ou cyanobactéries, possèdent l’avantage de produire de l’hydrogène à partir de l’énergie solaire en utilisant l’eau comme donneur d’électrons et de protons sans le dégagement parallèle de gaz à effet de serre (CO2) inhérent aux autres organismes hétérotrophes. Dans ce cas, un procédé totalement propre basé sur la photosynthèse peut être envisagé, avec comme source d'énergie les deux plus importantes ressources de notre... Production d'hydrogène par des microorganismes photosynthétiques » La suite

Dans le cas où l'hydrogène est extrait de la biomasse, qui se comporte comme un capteur solaire, l'énergie utilisable pourra devenir supérieure à l'énergie dépensée. Cette filière est la seule qui puisse faire de l'hydrogène, une source d'énergie propre et renouvelable. Elle consiste en une succession de traitements thermochimiques réalisés, tout d'abord en l'absence d'oxygène (thermolyse vers 500 à 600 °C), puis en présence d'un réactif comme la vapeur d'eau (gazéification vers 900°C). Un étage ... Production d'hydrogène par transformation thermochimique de la biomasse » La suite