Les solutions de stockage de l'hydrogène doivent être améliorées avant qu'il n'y ait une avancée importante dans l'utilisation de l'hydrogène comme vecteur d'énergie propre pour les véhicules. Les chercheurs de l'IFE (Institute for Energy Technology) sont en bonne voie grâce à leur nouvel alliage de magnésium, qui peut stocker des quantités importantes d'hydrogène tout en étant léger et ne prenant pas trop de place.
Trois solutions de stockage sont à ce jour viables pour l'utilisation d'hydrogène dans le secteur des transports : les deux premières concernent le stockage d'hydrogène liquide ou à haute pression; la troisième, la plus prometteuse, est la méthode de stockage de matériaux solides, ce qui nécessite des réservoirs plus petits et permet le stockage d'hydrogène à basse pression, juste au-dessus d'un bar. Le gaz est alors libéré par chauffage du matériau hôte. "Le principal défi est le poids parce que les matériaux qui peuvent absorber beaucoup d'hydrogène à basse pression et le libérer à nouveau à basse température [50-100°C] sont très lourds", explique Bjørn Hauback, chef de section à l'IFE, situé à Kjeller près d'Oslo.
De nombreux groupes de recherche tentent de produire des métaux plus légers avec également des propriétés utiles. Beaucoup de travail a été fait ces dernières décennies mais le progrès est encore à venir. Le magnésium est un métal prometteur en raison de son haut potentiel de stockage (un total de 7,6% en poids). Cela équivaut à une distance de 500 km avec un réservoir à hydrogène, en utilisant des matériaux qui pèsent un peu plus que les réservoirs d'essence pleins actuels. "Le magnésium est léger, bon marché, et permet de stocker beaucoup d'hydrogène. Mais, il faut des températures élevées (350 degrés) pour libérer l'hydrogène", explique le professeur Hauback.
Dans le cadre d'un projet financé par le Conseil Norvégien de la Recherche (programme RENERGI), les chercheurs de l'IFE et de l'Université d'Oslo ont testé des alliages afin de personnaliser les propriétés matérielles du magnésium. Ils ont réussi à créer un nouveau matériau, Mg2(FeH6)0,5(CoH5)0.5, basé sur un alliage des hydrures Mg2Fe et Mg2Co. Ce composé dispose d'une capacité de stockage de 4,8% en poids, ce qui est assez élevé, et libère l'hydrogène à des températures inférieures à 300°C. "Nos résultats ouvrent la voie pour la production de matériaux similaires avec des propriétés encore meilleures", explique le Professeur Hauback. "Nous n'avons pas encore le matériau qui va résoudre tous les problèmes, mais les nanosciences et les nanotechnologies détiennent peut-être la clé de l'avancée dont nous avons besoin. Si les particules peuvent être miniaturisées à l'échelle nanométrique, alors les solides peuvent prendre différentes propriétés qui les rendent plus appropriés. L'UE a démarré un projet sur ce thème, le projet NANOHy, dans lequel nous sommes également impliqués".
Dans les six ou huit dernières années, de nombreux pays ont intensifié leurs efforts de recherche en ce qui concerne le stockage d'hydrogène dans les solides. Actuellement, 15 personnes sont impliquées dans ces travaux à l'IFE. Bjørn Hauback dirige la mission de recherche la plus importante avec le projet de l'Agence Internationale de l'Energie (IEA) - Hydrogen Implementation Agreement - qui traite des matériaux pour le stockage de l'hydrogène et implique 53 experts provenant de 18 pays.
Projets en cours dans le cadre du programme RENERGI
Nom du projet : Hydrogen storage in metal hydrides based on magnesium Montant du financement provenant du programme RENERGI : 6,77 millions de NOK Durée du projet : 2005-2009 Chef de projet : Bjørn Hauback, IFE Partenaires : IFE, Université d'Oslo, SINTEF
Nom du projet : Novel light-weight metal hydrides for hydrogen storage applications Montant du financement provenant du programme RENERGI : 8,25 millions de NOK Durée du projet : 2008-2011 Chef de projet : Bjørn Hauback, IFE Partenaires norvégiens : IFE, Université d'Oslo, Université Norvégienne des Sciences et de Technologie (NTNU), SINTEF Partenaires internationaux : Forschungszentrum Karlsruhe (FZK), Germany, via ERA-NET's Hy-Co collaboration, and Savannah River National Laboratory, USA
Nom du projet : Operating Agent for the new hydrogen storage Task of IEA Montant du financement provenant du programme RENERGI : 1,8 millions de NOK Durée du projet : 2006-2009 Chef de projet : Bjørn Hauback, IFE
