4 fabricants de réservoirs d'hydrogène en 2024

Qu'est-ce qu'un réservoir d'hydrogène ?

Un réservoir d'hydrogène est un réservoir permettant de stocker de l'hydrogène.

Dans les voitures, ils sont utilisés dans les véhicules à pile combustible où l'hydrogène comprimé est stocké dans un réservoir d'hydrogène à bord du véhicule, qui peut fournir de l'hydrogène à la batterie FC.

Les réservoirs d'hydrogène utilisés dans les véhicules sont soumis à des charges de pression plus élevées que les réservoirs de gaz naturel et doivent donc résister à des pressions plus élevées. Les réservoirs d'hydrogène sont fabriqués à partir de matériaux tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone, qui ont été modifiés pour augmenter leur résistance à la pression.

Utilisations des réservoirs d'hydrogène

Les réservoirs d'hydrogène servent à stocker l'hydrogène. Ils sont utilisés dans les véhicules à pile à combustible et pour le stockage de l'hydrogène dans les stations-service.

L'hydrogène est très léger et nécessite beaucoup d'espace pour être stocké dans son état d'origine. C'est pourquoi il est généralement stocké en le comprimant à haute pression, en le liquéfiant à basse température, en l'adsorbant sur du métal ou en le convertissant en une autre substance.

La méthode de stockage la plus couramment utilisée consiste à stocker l'hydrogène à haute pression sous forme gazeuse, ce qui nécessite un réservoir d'hydrogène à haute pression.

Principe des réservoirs d'hydrogène

Les réservoirs d'hydrogène utilisés dans les véhicules à pile à combustible sont un élément nécessaire du véhicule à pile à combustible. Comme méthode de stockage de l'hydrogène dans les véhicules à pile à combustible, les réservoirs d'hydrogène à basse pression permettent de stocker l'hydrogène sous forme gazeuse et peuvent facilement être utilisés pour alimenter l'empilement FC.

Cependant, le volume du réservoir doit être important. La charge sur l'infrastructure d'approvisionnement en hydrogène est plus légère et s'applique aux chariots électriques, par exemple, qui sont conçus pour stocker de petites quantités d'hydrogène. Les réservoirs d'hydrogène à haute pression ont également été mis en pratique dans les véhicules à pile à combustible produits en série.

Ils constituent une méthode courante de stockage de l'hydrogène. En raison des contraintes d'espace de stockage dans les réservoirs d'hydrogène, l'hydrogène peut être comprimé et stocké pour augmenter l'autonomie du véhicule. Lorsque l'hydrogène est refroidi à des températures ultra-basses, il peut être liquéfié et stocké dans des réservoirs d'hydrogène liquéfié.

La liquéfaction réduit considérablement le volume par rapport au gaz, ce qui contribue fortement à la miniaturisation. Toutefois, le contrôle de la température est important, car l'hydrogène se vaporise lorsque la température augmente.

Structure des réservoirs d'hydrogène

La structure des réservoirs d'hydrogène diffère selon le système.

1. Réservoir d'hydrogène haute pression

Les alliages d'aluminium, les aciers inoxydables spéciaux et les composites polymères sont utilisés pour ce type de réservoir puisque l'acier ne peut pas être utilisé. En effet, la pression élevée de l'hydrogène dans les métaux tels que l'acier les rend cassants.

2. Réservoir d'hydrogène liquéfié

Les réservoirs d'hydrogène liquéfié permettent de refroidir l'hydrogène à -253°C et de le stocker sous forme liquide dans un conteneur à double couche entre des sections sous vide. La section sous vide empêche le transfert de chaleur vers l'extérieur et empêche la température de l'hydrogène d'augmenter.

Cependant, le vide n'est pas parfait et les vibrations génèrent également de la chaleur, ce qui transforme une partie de l'hydrogène en gaz. Il est important de rechercher des techniques permettant d'éliminer l'hydrogène gazeux en toute sécurité et de réduire la vaporisation en s'approchant du vide.

3. Alliage de stockage de l'hydrogène

Les alliages de stockage de l'hydrogène ont été utilisés en pratique pour le stockage dans les batteries nickel-hydrure métallique. Par ailleurs, d'autres méthodes de conversion de l'hydrogène en d'autres substances pour le stockage ont été étudiées ces dernières années, c'est le cas de la réaction du toluène avec l'hydrogène pour le convertir en méthylcyclohexane.

Types de réservoirs d'hydrogène

Il existe plusieurs types de réservoirs d'hydrogène.

1. Réservoir d'hydrogène à basse pression

L'hydrogène peut être stocké sous forme de gaz, mais nécessite un grand réservoir en raison de la faible pression. Ce réserver est donc utilisé pour le stockage de petits volumes d'hydrogène.

2. Réservoir d'hydrogène haute pression

On le retrouve dans les véhicules ayant un espace limité pour le réservoir. Il est possible de stocker davantage d'hydrogène à haute pression pour le même volume de réservoir.

3. Réservoir d'hydrogène liquéfié

L'hydrogène liquéfié à très basse température est stocké dans des réservoirs isolés. La liquéfaction réduit le volume de l'hydrogène à 1/800e de celui du gaz, ce qui permet de l'utiliser dans les véhicules.

4. Alliage pour le stockage de l'hydrogène

En raison de la petite taille atomique de l'hydrogène, celui-ci peut être stocké lorsqu'il est absorbé par les molécules d'alliages spéciaux. Lorsque l'hydrogène est retiré de l'alliage de stockage, il est soumis à la chaleur. Il faut environ 80 kg d'alliages de stockage pour stocker 1 kg d'hydrogène, ce qui pose un problème de poids pour l'utilisation à bord des véhicules.

L'hydrogène peut également être stocké à la surface des nanotubes de carbone et des molécules à très grande surface.

5. Réservoir d'hydrogène hybride

Il utilise une structure qui combine un alliage de stockage d'hydrogène et un réservoir d'hydrogène à haute pression.