Le stockage sécurisé de l'hydrogène dans les véhicules
Pour améliorer les paramètres de coût et de sécurité, les chercheurs ont essayé d'utiliser des réservoirs cryogéniques à haute pression, des adsorbants réversibles et des hydrures de métal pour stocker l'hydrogène à bord du véhicule. Ces stratégies ont toutes échoué pour l'instant. Le projet COMHMAT («Computational study of hydrogen storage in metal-doped materials»), financé par l'UE, a développé une alternative technologique de stockage bon marché de l'hydrogène en utilisant le spill-over de l'hydrogène. Le spillover de l'hydrogène implique l'utilisation d'un matériau absorbant dopé par un métal de transition pour lier l'hydrogène sous forme atomique en utilisant une voie catalytique avec des nanoparticules métalliques. Les partenaires du projet ont travaillé en étroite collaboration avec des groupes de recherche afin de développer ces nouveaux matériaux de stockage de l'hydrogène. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé des matériaux existants ou conçus par modélisation. Parmi ces matériaux, on peut citer le graphène dopé au métal, des matériaux graphitiques fonctionnalisés, les oxydes de graphite, des cadres organométalliques, la mousse de carbone oxydée, la graphdiyne, et des matériaux en graphite présentant des défauts avec substitution d'adatomes métalliques. Les graphdiynes sont des allotropes bidimensionnels du graphène avec une structure en nid d'abeille. Les adatomes sont des atomes adsorbés à la surface du matériau cristallin. L'expertise des membres du consortium dans le domaine de la simulation de la chimie quantique leur a été très utile pour effectuer leurs expériences in silico. Plusieurs matériaux fonctionnels présentant des propriétés de spillover de l'hydrogène et de meilleures capacités de stockage de l'hydrogène ont ainsi pu être identifiés. Les travaux du projet ont débouché sur la publication de huit articles dans des journaux scientifiques renommés. Ces résultats prometteurs ouvrent la voie pour de futures recherches expérimentales et théoriques dans le monde entier. Un succès augmenterait la pénétration sur le marché de systèmes de transport à base d'hydrogène, sûrs et sans émissions de gaz à effet de serre.
Mots‑clés
Stockage de l'hydrogène, véhicule, pile à combustible, métal dopé, spillover de l'hydrogène, graphène, système de transport
