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Ce matériau pourrait résoudre un problème majeur du stockage de l'hydrogène liquide
En bref
- Le boil-off reste l'un des principaux problèmes du stockage de l'hydrogène liquide : même bien isolé, un réservoir finit par se réchauffer et perdre une partie de son contenu
- Des chercheurs testent l'ajout de réseaux métallo-organiques (MOF), des matériaux très poreux capables de retenir l'hydrogène dans leurs pores
- Dans un modèle de réservoir industriel, la durée de stockage passerait d'environ 64 jours à 221 jours
- Ces performances restent théoriques : coût, production à grande échelle, résistance aux cycles cryogéniques et intégration dans de vrais réservoirs doivent encore être validés
Stocker de l’hydrogène liquide pendant des mois reste un défi : même parfaitement isolé, un réservoir finit par se réchauffer et perdre une partie de son contenu : le fameux phénomène du boil-off. Pour contourner le problème, des chercheurs explorent désormais une solution innovante basée sur des matériaux extrêmement poreux capables de retenir l’hydrogène et de ralentir sa montée en pression.
C'est le talon d'Achille de l'hydrogène liquide : quelle que soit la qualité de l'isolation de ces "gros thermos", la chaleur finit toujours par pénétrer dans le réservoir. Le liquide se réchauffe, s'évapore, la pression monte et une partie de la cargaison doit être relâchée. Ce phénomène de boil-off pénalise le transport maritime de longue distance comme le stockage prolongé. Une équipe internationale propose une piste pour le limiter, présentée dans une étude publiée dans Nature Communications.
L'idée consiste à introduire dans le réservoir des réseaux métallo-organiques, ou MOF, des matériaux cristallins hautement poreux dont les pores nanométriques peuvent adsorber l'hydrogène sur leurs surfaces internes. Aux températures cryogéniques, les interactions entre les molécules d'hydrogène et les parois des pores retiennent le gaz et ralentissent la montée en pression.
La solution complète l'isolation classique au lieu de la remplacer : plutôt que de chercher uniquement à empêcher la chaleur d'entrer, elle modifie la façon dont l'hydrogène réagit une fois qu'elle est entrée.
C'est le talon d'Achille de l'hydrogène liquide : quelle que soit la qualité de l'isolation de ces "gros thermos", la chaleur finit toujours par pénétrer dans le réservoir. Le liquide se réchauffe, s'évapore, la pression monte et une partie de la cargaison doit être relâchée. Ce phénomène de boil-off pénalise le transport maritime de longue distance comme le stockage prolongé. Une équipe internationale propose une piste pour le limiter, présentée dans une étude publiée dans Nature Communications.
L'idée consiste à introduire dans le réservoir des réseaux métallo-organiques, ou MOF, des matériaux cristallins hautement poreux dont les pores nanométriques peuvent adsorber l'hydrogène sur leurs surfaces internes. Aux températures cryogéniques, les interactions entre les molécules d'hydrogène et les parois des pores retiennent le gaz et ralentissent la montée en pression.
La solution complète l'isolation classique au lieu de la remplacer : plutôt que de chercher uniquement à empêcher la chaleur d'entrer, elle modifie la façon dont l'hydrogène réagit une fois qu'elle est entrée.
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Toute la difficulté tient à un arbitrage physique. Un matériau poreux occupe un volume qui n'est plus disponible pour l'hydrogène liquide. Les chercheurs ont donc comparé deux structures très différentesContenu réservée aux abonnés H2-Mobile Pro
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