Le professeur Shin-ichi ORIMO du Institute for Material Research de l'université de Tohoku a mis au point en collaboration avec Japan Steel Works un réservoir de la taille d'une boîte d'allumettes pouvant relâcher jusqu'à 9 litres d'hydrogène.
     L'hydrogène est stocké dans un réservoir en aluminium sous forme de particules d'aluminium hydrogéné, molécule développée par le groupe de recherche. Lorsqu'il est chauffé à 80°C le composé relâche de l'hydrogène sous forme de gaz. Expérimentalement, on a pu extraire 9,3 litres d'hydrogène d'un réservoir mesurant 4 cm x 6 cm et d'une épaisseur de 5,5 mm. Ceci représente une contenance supérieure de 43% par rapport à l'alliage lanthane-nickel (LaNi5) habituellement utilisé pour le stockage de l'hydrogène. Le groupe espère améliorer les propriétés du système afin que l'aluminium hydrogéné libère le gaz à 60°C, ce qui permettrait une utilisation directe de la chaleur rejetée par les appareils électroniques et donc une alimentation par piles à combustibles d'instruments portables comme les téléphones ou les ordinateurs. Une fois que l'hydrogène a été libéré, il ne reste plus que de l'aluminium. Ce processus étant irréversible, les réservoirs seraient employés comme des cartouches à utilisation unique. La mise en application de la technologie se fera au plus tôt dans trois ans.
     Japan Steel Works espère également utiliser cette technologie pour développer des réservoirs destinés à des véhicules roulant grâce à des piles à combustibles. A volume égal, cette méthode permettrait de stocker 3,6 fois plus d'hydrogène que des bonbonnes pressurisées à 35 MPa.
La distance parcourue pourra alors atteindre les 650 km pour un réservoir de 90 litres qui ne pèserait que 100 kg, à la place de 220 kg actuellement.
     Le principal défi à la diffusion des piles à combustible est le stockage et le transport du combustible. Le méthanol est accessible à faible coût mais son transport est délicat car c'est un corps inflammable. D'autre part, les alliages du type lanthane-nickel permettent de stocker de l'hydrogène d'une manière relativement sûre mais présentent l'inconvénient de peser très lourd. Toutes les alternatives restent donc à envisager.
Pour en savoir plus, contacts:
- Laboratoire du prof. ORIMO " High temperature materials Science, Environmental Materials Research " (en anglais) - http://www.hydrogen.imr.tohoku.ac.jp/index-e.html
- Institute for Material Research, université de Tohoku (en anglais) - http://www.imr.tohoku.ac.jp/eng/
Source:
Nikkei - 15/02/2007
Rédacteur:
Daphné OGAWA - adjoint.ing(arobase)ambafrance-jp.org - 472ENV/1574
Origine:
BE Japon numéro 472 (22/02/2008) - Ambassade de France au Japon / ADIT

     L'hydrogène fait rêver. Son utilisation à grande échelle permettrait de résoudre bien des problèmes liés à la crise énergétique, mais un obstacle demeure: son stockage. Gaz comprimé ou liquéfié, nanotubes de carbone ou alliages métalliques, de nombreux candidats sont en lice dans les laboratoires du monde entier. Au Japon, l'un des concurrents, l'hydrure d'aluminium, déjà connu, vient de faire une belle échappée...
     Le stockage peut être réalisé de différentes façons. Sous forme gazeuse, comprimée à 350 bars dans les réservoirs actuels (avec des exceptions à 700 bars), l'hydrogène reste encombrant et peu sûr en cas d'accident. La forme liquide permet une plus grande densité, et donc un encombrement plus faible, mais exige une température très basse, de -253°C. D'autres procédés existent ou sont envisageables, comme la rétention (par adsorption) dans du charbon actif ou sur des nanotubes ou nanofibres de carbone (où le gaz est retenu par les forces de Van der Waals). Mais ils restent difficiles à mettre en œuvre et, surtout, ne permettent pas de résoudre le problème de l'encombrement de façon convaincante.
     Le nouveau procédé qui vient d'être mis au point par le professeur Shin-ichi Orimo, de l'Institute for Materials Research (IMR) de l'université de Tohoku (Japon), fait appel à l'aluminium et apparaît plutôt prometteur.
     L'hydrogène est ici stocké sous la forme de particules d'hydrure d'aluminium. Le principe n'est pas nouveau. On cherche depuis longtemps à associer l'hydrogène à des métaux. De bons résultats sont par exemple obtenus avec un alliage lanthane-nickel (LaNi5). Mais l'aluminium a pour lui l'avantage de la légèreté et, de plus, la densité d'hydrogène atteinte par le LMR est bien plus grande: l'équipe de l'IMR a stocké 9,3 litres d'hydrogène dans un petit volume de 4 par 6 cm et de 5,5 mm d'épaisseur, soit 13,2 cm³!
     Pour extraire l'hydrogène, sous forme gazeuse, il suffit de chauffer cette poudre à 80°C.

Des applications pratiques pour bientôt
     La Japan Steel Works fonde aussi beaucoup d'espoir dans cette technologie pour alimenter les piles à combustible de véhicules. Par rapport aux actuels réservoirs sous pression à 350 bars, la technique de l'IMR permettrait de concentrer 3,6 fois plus d'hydrogène pour une masse moitié moindre.
     Mais ces réservoirs en aluminium seraient à usage unique. En effet, la réaction qui dégage l'hydrogène n'est pas réversible. L'ensemble devrait donc être interchangeable, à la manière d'une pile. L'inconvénient n'est peut-être pas rédhibitoire car, une fois le réservoir vidé de son hydrogène, il ne reste à l'intérieur que de l'aluminium pur, donc facilement recyclable.