Réservoirs à hydrogène liquide : Daimler et Linde présentent leur standard

Daimler Truck et Linde Engineering ont conjointement développé un nouveau réservoir de stockage dédié à l’hydrogène liquide. Très bien isolé et associé à une pompe spécifique, il permet de stocker le LH2 en maintenant une surpression qui le transforme en sLH2 (hydrogène liquide sous-refroidi), réduisant les pertes au ravitaillement et lors de stockages de longue durée.
 
Les avantages de l’hydrogène liquide par rapport à sa forme gazeuse sont bien connus : densité énergétique plus élevée, avitaillement beaucoup plus rapide et stockage plus facile. Il présente néanmoins un certain nombre d’inconvénients, et notamment la nécessité d’être maintenu à une température de stockage particulièrement basse (-273° C) pour éviter l’augmentation de pression du réservoir, et donc le dégazage. Pour ce faire, deux technologies sont aujourd’hui explorées : le sLH2 (dit « hydrogène sous-refroidi » à une pression de 20 bars) et CcH2 (hydrogène cryo-comprimé à des pressions allant jusqu’à 400 bars). Les deux solutions permettent de limiter les effets du réchauffement du LH2 en le compensant par la pression de stockage.

L’avitaillement d’un camion hydrogène en sLH2 prend 15 minutes

Daimler et Linde ont choisi de s’appuyer sur la première, le sLH2, pour développer un réservoir, doté d’une pompe de surpression, de stockage de l’hydrogène liquide qui offre un bon compromis en termes de performance/coût utilisateur (le fameux TCO ! ). En gros, plus le besoin en pression dans le réservoir est élevé, plus cela coûte cher et donc mieux vaut développer un système sous 20 bars que sous 400 bars...
 
Dans sa station-service sLH2, désormais ouverte dans son usine de Wörth, Daimler annonce que « faire le plein d’un camion de 40 tonnes avec 80 kilogrammes d’hydrogène liquide devrait prendre environ 10 à 15 minutes ». Comme Daimler l’a démontré récemment avec son Mercedes GenH2, cela confère au poids-lourds une autonomie supérieure à 1 000 km. Si l’avitaillement de camions en hydrogène gazeux peut aussi se faire en 15 minutes, l’autonomie résultante, elle, est nettement inférieure (conséquence de la moindre densité énergétique).
 
Autre avantage potentiel d'une station-service hydrogène liquide : comme l'hydrogène n’a pas besoin d’être recomprimé (ce qui est le cas dans sa forme gazeuse) après chaque ravitaillement, le véhicule suivant peut enchaîner directement son remplissage - comme pour le diesel. Avec une capacité de distribution de 400 kilogrammes par heure, la station de Wörth peut ainsi accueillir jusqu’à cinq camions par heure. De plus, aucun transfert de données n'est nécessaire entre la station-service et le véhicule, ce qui réduit encore davantage la complexité du processus d’avitaillement.


 

Des coûts d’exploitation sont divisés par cinq

En matière de coûts de fonctionnement, la station hydrogène liquide offre un TCO bien inférieur à celui d’une station distribuant de l’hydrogène gazeux. Selon les deux partenaires, les coûts d’exploitation seraient « cinq à six fois inférieurs ». La station-service sLH2 de Wörth am Rhein aurait ainsi une consommation d'énergie de 0,05 kWh/kg, soit 30 fois moins qu'une station-service à hydrogène gazeux. A l’investissement aussi l’écart est important : selon Daimler, la technologie sLH2 devrait diviser par deux ou trois les investissements nécessaires.
 
Daimler, par ailleurs très investi dans les développements autour de l’hydrogène liquide, est convaincu (vision que partage Linde) que le LH2 est la meilleure solution (vs l’hydrogène gazeux) pour le développement de l’emploi de piles à combustible ou de moteurs à hydrogène. A ce titre, le groupe allemand envisage le développement d’une norme ISO et « un haut degré de transparence et d'ouverture autour des interfaces pertinentes de la technologie sLH2 ». Objectif : favoriser le développement d’infrastructures sLH2 pour accélérer la conversion des flottes de poids lourds à l’hydrogène.