Stocker l'hydrogène sous sa forme solide pour des applications mobiles
Les ressources naturelles solaires, éoliennes et en eau sont des candidats prometteurs qui pourraient aider à réduire notre dépendance à l'égard des carburants fossiles qui diminuent et dont la combustion est de plus en plus associée au changement climatique à l'échelle mondiale. Cependant, ces formes d'énergie alternatives sont confrontées au même problème qui touche l'énergie issue des carburants fossiles, à savoir un approvisionnement irrégulier (lequel varie au fil du temps) et une distribution géographique inégale. L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers et pourrait résoudre bien des problèmes. Cependant, il est difficile à stocker à température ambiante à une densité et compacité nécessaire aux applications mobiles. Des scientifiques ont lancé le projet FLYHY («Fluorine substituted high-capacity hydrides for hydrogen storage at low working temperatures») à développer des matériaux et des processus innovants pour le stockage de l'hydrogène à l'état solide. FLYHY s'est penché sur la modification des matériaux à haute capacité en hydrogène en substituant certains atomes d'hydrogène à des halogènes (le fluor, le chlore, le brome et l'iode) à l'aide de processus de préparation commercialement évolutifs. L'objectif était d'atteindre une densité de stockage élevée, des vitesses de charge et décharge de l'hydrogène rapides, et des chaleurs de fonctionnement compatible avec des piles à combustibles (membrane d'échange de proton - PEM). Plusieurs borohydrures prometteurs ont été étudiés, dont le borohydrure de lithium (LiBH4) et le borohydrure de calcium (Ca(BH4)2). La substitution des groupes BH4 a été évaluée pour divers halogènes et les composants résultant ont été caractérisés par rapport aux propriétés désirées. La substitution du fluor en composites d'hydrure réactifs (RHC - reactive hydride composites) basés sur le calcium, le lithium et le sodium, et la réduction attendue des températures de libération de l'hydrogène a été observée. L'optimisation des températures de réaction, des pressions et des additifs devrait générer des voies de réaction qui maintiennent la capacité élevé de stockage et la stabilité du cycle des composés parents. L'analyse du cycle de vie et les comparaisons de coût de l'alimentation en carburant soutiennent la compétitivité du stockage de l'hydrogène à l'état solide avec des technologies de gaz compressé ou liquide avec un inconvénient. Les matières premières doivent être obtenues en masse des fournisseurs industriels plutôt que des quantités en gramme des fournisseurs de substances chimiques fines. Cependant, les effets des degrés de pureté plus faibles doivent être évalués. FLYHY a fait d'importants progrès en matière de développement de matériaux de stockage de l'hydrogène à l'état solide avec des densités de stockage, un cycle rapide de l'hydrogène et des températures compatibles avec l'intégration des piles à combustibles pour des applications mobiles et stationnaires. Le potentiel de l'hydrogène pour remplacer les carburants fossiles comme source sûre d'énergie propre et renouvelable pourrait nous rapprocher de la réalisation à grande échelle.
