Un groupe d'étudiants de Da Nang a utilisé des matériaux à base d'hydrure métallique et des techniques de chauffage pour réaliser le processus de charge et de décharge d'hydrogène, créant ainsi un dispositif capable de stocker plus de 20 g d'hydrogène gazeux.
La recherche a été menée par Vo Du Dinh, Le Anh Van, Lam Dao Nhon, Nguyen Hung Tam et Mai Duc Hung, Département de mécanique automobile, Faculté de génie mécanique, Université d'enseignement technique - Université de Danang à partir d'octobre 2023. Le produit se concentre sur la technologie de stockage d'énergie à l'hydrogène solide, appliquée aux systèmes de gestion de l'énergie et aux transports verts.
Le produit est composé de deux éléments principaux : un réservoir d'hydrogène avec ses composants auxiliaires et un système de contrôle intelligent. Son principe de fonctionnement repose sur la réaction entre le magnésium métallique présent dans le réservoir et l'hydrogène pour former un composé d'hydrure de magnésium (MgH₂). Chauffé à 250-350 °C, le chargement en hydrogène se produit à une pression supérieure à 1 bar. Inversement, la libération d'hydrogène se produit à une pression inférieure à 1 bar.
Grâce à un système intelligent comprenant des microcontrôleurs et des capteurs qui surveillent et contrôlent la température et la pression, le système fonctionne efficacement et en toute sécurité pendant la transition de phase du composé de stockage d'hydrogène.
Selon le chef d'équipe Vo Du Dinh, il existe actuellement trois technologies de stockage de l'hydrogène : gaz comprimé, gaz liquéfié et solide. Sous forme de gaz comprimé, l'hydrogène est stocké dans des réservoirs haute pression, de 350 à 700 bars (5 000 à 10 000 psi). Sous forme liquide, l'hydrogène est refroidi à -253 °C pour passer à l'état liquide, puis stocké dans des réservoirs isolés. Sous forme solide, l'hydrogène est stocké dans des composés d'hydrure métallique ou d'autres matériaux absorbants tels que des structures organométalliques (MOF), des nanotubes de carbone, etc.
Selon Dinh, chaque méthode de stockage présente des avantages et des inconvénients. Le choix de la technologie dépend donc de l'usage prévu, comme le transport, le stockage statique ou les applications mobiles, en tenant compte des facteurs de coût, de performance et de sécurité.
L'équipe d'évaluation a déclaré que le défi du stockage de l'hydrogène exige des technologies complexes et coûteuses pour garantir la sécurité et l'efficacité. Le manque d'infrastructures de soutien et la faible rentabilité économique constituent des obstacles majeurs à l'application généralisée de l'hydrogène comme source d'énergie propre.
Dans le cadre de leurs recherches, les membres de l'équipe souhaitaient créer un dispositif de stockage d'hydrogène solide, car cette technologie est sûre et moins susceptible d'exploser. Elle facilite le stockage, car elle ne nécessite ni pressions extrêmement élevées ni températures extrêmement basses, contrairement au stockage de gaz ou de gaz liquéfié.
Théoriquement, le produit du groupe peut stocker des matériaux et, après réaction, produire un rendement maximal de 20,74 g d'hydrogène gazeux. Selon Dinh, il s'agit d'une estimation en raison des capacités de recherche limitées et du manque d'équipements spécialisés ; le volume réel n'a donc pas encore été déterminé.
Le groupe conçoit des réservoirs spécialisés conformément aux normes et réglementations vietnamiennes relatives aux appareils à pression. En cas d'incident imprévu pendant le fonctionnement de l'appareil, le système de chauffage indirect coupe toutes les sources de chaleur et rétablit le fonctionnement normal pour garantir la sécurité.
Le Dr Bui Van Hung, maître de conférences à la Faculté de génie mécanique de l'Université d'enseignement technique de Da Nang, a estimé que les recherches du groupe n'en étaient qu'au stade de la recherche de matériaux de stockage adaptés, capables d'absorber et de libérer l'hydrogène. Le groupe a également élaboré un modèle de simulation de la capacité et des conditions de stockage de ce combustible.
Il a estimé que la quantité d'hydrogène contenue dans le produit du groupe était d'environ 20 grammes, soit environ 0,66 kWh, ce qui est assez faible. Ce niveau d'énergie convient aux petits appareils ou aux expériences, mais n'est pas suffisant pour faire fonctionner des véhicules tels que des voitures ou des équipements industriels pendant une longue période.
Pour augmenter la quantité d'hydrogène stockée, le Dr Hung a suggéré à l'équipe de trouver des alliages ou des matériaux capables d'absorber davantage d'hydrogène sans augmenter excessivement leur masse. Cependant, certains matériaux à forte densité de stockage d'hydrogène nécessitent des conditions et des environnements qui rendent la transition de phase entre la charge et la décharge plus difficile. Il a ajouté que, sur la base de ces recherches, l'équipe devrait mener davantage de tests sur des matériaux difficiles à transition de phase à l'avenir.
Selon la propriété intellectuelle et l'innovation
Comment (0)