Une nouvelle voie pour le stockage durable de l’hydrogène
Depuis son lancement en 2022, le projet MOST-H2, financé par l’UE, travaille sur un moyen de stocker l’hydrogène de manière efficace, sûre et économique. Cette initiative, qui en est à sa troisième année d’existence, a permis de réaliser des progrès considérables dans la mise au point des types de technologies de stockage de l’hydrogène dont l’Europe a besoin pour atteindre ses objectifs en matière de lutte contre le changement climatique. L’arme secrète de MOST-H2 dans ses solutions cryo-adsorptives est une classe spéciale de matériaux cristallins poreux appelés réseaux métallo-organiques (RMO). Dans la cryo-adsorption, l’hydrogène gazeux est physiquement adsorbé sur un matériau poreux à des températures cryogéniques. Le projet a permis de développer de nouveaux adsorbants RMO monolithiques présentant une combinaison optimale de capacité de sorption d’hydrogène volumétrique et gravimétrique. Ces matériaux seront capables de stocker efficacement l’hydrogène, seront faciles et sûrs à transporter et auront une très faible empreinte environnementale.
Exploiter l’IA
Pour accélérer les progrès dans le développement des matériaux, les chercheurs de MOST-H2 ont mis au point un outil piloté par l’IA qui prédit avec précision quelles structures RMO sont optimisées pour le stockage de l’hydrogène. «En combinant l’apprentissage automatique avec des simulations avancées, le projet a établi une base de données robuste de matériaux très performants», peut-on lire dans un article de presse publié sur la plateforme «idw». «Ces travaux ont également fait l’objet de publications récentes, qui montrent comment les méthodes informatiques peuvent remodeler la synthèse des RMO et améliorer leur potentiel d’application dans les processus d’adsorption de gaz.»
À la recherche de nouveaux composés
L’équipe de MOST-H2 a combiné l’analyse informatique de plus de 10 000 structures RMO avec une recherche expérimentale rigoureuse pour identifier de nouveaux composés RMO très performants qui dépassent les objectifs largement acceptés pour les capacités de stockage d’hydrogène tant gravimétriques que volumétriques. «Ces percées ont été protégées par des demandes de brevet», indique le communiqué. Des progrès ont par ailleurs été réalisés dans la modélisation et l’analyse des systèmes de stockage de l’hydrogène grâce à l’utilisation de simulations avancées. Celles-ci ont permis de développer des modèles détaillés de transfert de chaleur et de masse pour les réservoirs de stockage d’hydrogène cryo-adsorptifs, une étape cruciale pour optimiser la conception des réservoirs et l’efficacité du chargement. Toujours selon le communiqué de presse, il s’agit de la «clé pour parvenir à des solutions de stockage évolutives et pratiques». Le projet a également affiné les modèles technico-économiques et les évaluations du cycle de vie dans le but d’évaluer les performances dans ces domaines de la solution de stockage proposée, ainsi que son impact sur l’environnement. «Ces analyses sont déterminantes pour augmenter la production et de réduire les coûts, tout en apportant des informations sur les potentielles utilisations finales, telles que les systèmes ferroviaires alimentés à l’hydrogène. Des études de cas menées en Autriche et en Italie mettent en évidence la pertinence du projet pour le transport durable.» La prochaine étape du programme MOST-H2 consistera à intégrer ces avancées dans une solution complète «du laboratoire au réservoir». Les défis à relever comprennent l’extension de la technologie, l’amélioration de la conception du système et l’exploration des applications commerciales potentielles de la mobilité alimentée par l’hydrogène. Le projet MOST-H2 (Novel metal-organic framework adsorbents for efficient storage of hydrogen) se termine en mai 2026. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet MOST-H2
Mots‑clés
MOST-H2, hydrogène, stockage de l’hydrogène, réseau métallo-organique, cryo-adsorption, adsorbant
