| L’enquête w 28 cnrs I LE JOUNR AL 19 20 liaisons chimiques à un matériau solide. « On peut ainsi stocker dans un volume donné autant d’hydrogène qu’en le comprimant, mais à des pressions plus raisonnables, de l’ordre de quelques dizaines de bars », précise Gérald Pourcelly, de l’Institut européen des membranes, à Montpellier1. Des soli des qui pi ègen t le ga z Première piste étudiée par les chercheurs : l’utilisation de matériaux poreux à base de carbone, tels les charbons actifs, les nanotubes de carbone, le graphène ou encore les MOF. « Sur ces solides dont la surface collectrice est très grande, l’hydrogène vient se déposer un peu comme la vapeur d’eau se condense sur une vitre, explique Michel Latroche, directeur de l’Institut de chimie et des matériaux de Paris-Est, à Thiais2. Il est alors assez facile, en réchauffant le matériau, de libérer à nouveau l’hydrogène pour l’utiliser dans la pile à combustible. » Seul problème, mais de taille : le mécanisme a lieu à des températures très basses, de l’ordre de – 190 °C. Si bien que pour le moment, même si les physicochimistes tentent d’augmenter la température de condensation de l’hydrogène avec quelque succès, cette approche n’en est encore qu’au stade de la recherche. Une seconde piste semble bien plus prometteuse : le stockage dans des métaux. Cette fois, l’hydrogène est absorbé par le métal avec lequel il forme des composés appelés hydrures. Ces matériaux découverts dans les années 1970 ont reçu le surnom d’« éponges à hydrogène » tant ils sont capables d’en stocker de grands volumes. Parmi eux, l’hydrure de magnésium fait figure de vedette. Non seulement le magnésium est un métal abondant, peu cher et non toxique, mais sa capacité à stocker l’hydrogène est l'une des plus élevées (7,6 grammes d’hydrogène pour 100 grammes d’hydrure). Le procédé est aujourd’hui parfaitement au point. « Pour que l’hydrogène, une fois mis en contact avec le magnésium, soit rapidement absorbé, le métal est transformé en poudre nanostructurée, détaille Patricia de Rango, de l’Institut Néel, à Grenoble. Toujours pour accélérer l’absorption, nous ajoutons à la poudre un petit pourcentage de métaux de transition qui jouent le rôle d’activateurs de la réaction. La poudre est ensuite compressée sous la forme d’une galette. Plusieurs galettes sont ensuite empilées dans un réservoir. » Entre 2006 et 2008, la chimiste et ses collègues ont pu concevoir un premier réservoir d’une capacité de stockage 19 Fusion de divers éléments (terres rares, magnésium, nickel…) pour réaliser un alliage massif employé pour stocker l’hydrogène. 20 Ce matériau hybride « Pd@Carbone », qui contient des nanoparticules de palladium (taches sombres), est aussi étudié pour stocker l'hydrogène. MO F. Sigle issu de l’anglais 20 nm Metal Organic Frameworks. Il désigne des solides composés de carbone et de métaux capables de piéger l’hydrogène dans des pores nanométriques. 21 Ce disque élaboré par McPhy Energy contient 600 litres d’hydrogène. 22 Réservoir développé pour stocker l’hydrogène sous forme solide. Il permet d’absorber 7 000 litres d’hydrogène. © e . ler oy/CNRS Photothèque 21 © p hotos : 19-21-22 : c . fr ésil on/CNRS Photothèque
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