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Stockage souterrain.
Il existe plusieurs possbilités de stockage de l'Hydrogène en très grande quantité et l'on explore le même type de voie pour cacher le CO2 produit par notre consommation. On parle de stocker de l'hydrogéne
• Dans des nappes aquifère
• Dans des cavités saline (On a trouvé des cavité de ce type de plus de 300.000m3)
• En utilisant des poches de gaz naturel.
Ce stockage en grande quantité est important parcequ'il permettrait, si on utilise des énergies renouvelables de produire de l'hydrogène lors des pics de production de ce types d'énergie et de le stocker pour une utilisation différée. Cela revient à stocker de l'énergie, ce que nous ne savons pas faire aujourd'hui.
Revenons maintenant aux autres modes de stockage, pour les utilisations humaines.
Le stockage du gaz sous pression.
Dans des réservoirs métalliques en acier (3500l)
Le stockage de petite taille peut se faire dans des dans des matériaux divers avec des formes variées. On trouve des réservoirs en matériau composite de forme géométrie cylindro sphérique ou des vessies en alluminium ou en thermoplastique. Avec une vessie en thermoplastique on obtient des performances de 350 Bars à 13% Massique. Avec un véhicule qui consomme 1kg au 100 km on peut obtenir avec ce type de réservoir une autonomie de 500km avec moins de 100 kg de réservoir.
Les deux fournisseurs principaux sont QUANTUM (USA) et DYNETEK (Canada). Tous deux développent des réservoirs de 350 et 700 bars, avec un coefficient de sécurité de 2,5. En France ULLIT et COMPOSITE AQUITAINE ont réussi des stockages à 700 bars de pression. L'activité se normalise et une norme ISO sur le stockage de l'H2 sera publiée d'ici 2006-2007.
Stockage cryogènique
Le stockage cryogènique (sous forme liquide) est utilisé principalement dans le domaine spatial. Il s'agit de stocker l'hydrogène a une température de -253°C et à une pression de 70g/litre. La NASA a fabriqué des réservoirs cryogèniques de 3800m3 pour la navette spatial. A Kourou on trouve 4 réservoirs de 360m3. La perte en hydrogène de ces réservoirs est de 0,1% massique par jour.
En dehors de ce stockage ede gros volume, on trouve aussi du Stockage d'hydrogène liquide de seulement quelques kilos d'H2. Liquéfier l'H2 coûte plus ou moins en fonction de la taille de l'usine. Le coût de la liquefaction peut être acceptable dans de grosses unités.
Stockage sur Hydrures
Les hydrures sont des alliages nanocristallins à base de dufférents métaux Mg, Ve, FETi, CaNi5. Ils permettent d'atteindre une densité de stockage d'hydrogène à 1 à 2% massique mais offrant une sécurité maximale et ce, à de basses températures. (L'institut de recherche sur l'hydrogène développe des procédés de mesure et de suivi du comportement de l'hydrogène dans ces hydrures http://www.irh.uqtr.ca/stockage/hydrures/index.php)
Stockage sur Charbon actif
La physisorption sur charbon activé offre une avenue prometteuse pour diminuer les pressions de stockage de carburants gazeux. Elle est utilisable à la fois pour le gaz naturel et l'hydrogène. Si les développements sont très prometteurs pour le gaz naturel, ils le sont moins pour l'Hydrogène car il nécessite un abaissement plus important de la température. Performance actuelle stockage de 5kg d'H2 dans un réservoir de 47Kg
Stockage dans des microbilles de verre creuse
On a constaté que le verre avait la particularité de devenir poreux à l'hydrogène à partir de 500°. L'idée est venue d'utiliser des microbilles de verre creuse pour stocker de l'hydrogène. Ces microbilles sous certaines conditions de pression et températures redevenant poreuse laisse alors s'échapper l'hydrogène. Performance actuelle 5 Kg d'H2 stockés dans 90 un réservoir de 90Kg et 250 l.
Stockage dans des Nanotubes de carbone.
Un espoir en 1996 puis plus rien.
Transport de l'hydrogène.
Le transport de l'hydrogène n'est pas plus complexe que le transport du gaz naturel. On retrouve donc les mêmes possibilités transport routier en bouteille de gaz compressé ou sous forme liquide ou par réseau de pipe.
Transport routier ou par rail (sous pression de 200 bars).
Ce transport se fait aujourd'hui dans des bouteilles en acier contenant 80kg d'H2.
Par Pipe.
La technologie de transport par Pipe est mature. La société Air Liquide gère déjà 1500km de réseau. L'hydrogène peut circuler mélangé avec le gaz naturel, ce qui permet de réutiliser l'infrastructure existante. Des tests on montré que l'on pouvait rajouter sans problèmes de 10 à 20% d'H2. La séparation de l'hydrogène et du Gaz Naturel s'effectuant sans problème en mettant en place des membranes poreuses en bout de circuit.
Le transport sous forme liquide.
Le trasport d'hydrogène liquide peut se faire dans des bouteilles par route. Un camion de 40 tonnes peut transporter 3,5 tonnes d'H2. Par mer, plus de 100 tanker transportent déjà aujourd'hui du Gaz Nature liquefié. Un projet de barge transprotant 200.000 m3 d'hydrogène est en cours. L'évaporation dans le cas du transport d'Hydrogène liquide serait de l'ordre de 0,2 à 0,4%
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Auteur : Thierry ALLEAU