Un nouvel alliage pour stocker l’hydrogène

Un nouvel alliage pour stocker l’hydrogène




Biocoke Lab. a développé en collaboration
avec le professeur Tomohiro AKIYAMA de l’université de Hokkaido une
méthode de production à l’échelle industrielle de MgH2, alliage de
stockage de l’hydrogène. Un gramme de cet alliage peut libérer 1,9
litres d’hydrogène, ce qui est presque dix fois supérieur aux autres
alliages. Les hydrures métalliques présentent un grand intérêt dans le
stockage et le transport de l’hydrogène car ils sont plus stables et
plus légers que les formes de stockage pressurisé actuellement
utilisées.


Le processus de production de MgH2 consiste à
réduire le magnésium en poudre puis d’appliquer un traitement thermique
(400-500°C) en présence de H2. Le magnésium étant le 8e élément le plus
abondant sur Terre, son coût est peu élevé, ce qui permet d’obtenir un
dérivé de faible coût également. Une production de 5 kg en 2 jours a
été réalisée dans un dispositif expérimental de Biocoke Lab.. Selon les
estimations du groupe, une production à l’échelle de la dizaine de kg
permettrait d’avoir du MgH2 à 30 yens le gramme (0,18 euros/g) et une
production à l’échelle de la tonne donnerait un prix au gramme de 10
yens (0,06 euros/g).


Le MgH2 possède en effet un fort pourcentage
massique de H2 (7,6%). Etant très stable, la libération de H2 nécessite
beaucoup d’énergie : la réaction se fait en général à plus de 290°C.
Pour pallier à cet inconvénient, Biocoke Lab. emploie la réaction
d’hydrolyse du MgH2 qui nécessite moins d’énergie : MgH2 + 2 H2O —>
Mg(OH)2 + 2 H2. D’après l’équation, on obtient 2 moles de H2 pour 1
mole de MgH2, ce qui donne un % massique final de 15,2 % expliquant le
fort volume de H2 libéré (1,9 L H2 / g MgH2). Cette réaction peut avoir
lieu à une température relativement basse (75°C) et cette valeur peut
encore être baissée par ajout d’un catalyseur spécifique. Le co-produit
de la réaction, l’hydroxyde de magnésium Mg(OH)2 est un élément non
toxique pouvant être réutilisé dans d’autres industries.


L’entreprise a développé en collaboration
avec FC-R&D un système de pile à combustible (PAC) pouvant utiliser
directement le MgH2, d’une puissance de 100 W et pouvant fonctionner 8h
avec 20 g de MgH2. Un modèle de ce dispositif a été présenté à FC-Expo
(Fuel Cell Expo 2008, Tokyo) et a attiré l’attention de nombreux
visiteurs. Le groupe pense tout d’abord proposer cette PAC comme
générateur électrique de secours transportable en cas d’urgence avec
une recharge de 10 kg de MgH2. L’équipe travaille également avec
l’université Waseda à l’adaptabilité du système pour l’alimentation de
fauteuils roulants ou de petits véhicules électriques. Enfin, dans une
voiture à PAC, une recharge de 25 kg suffirait à produire suffisamment
de H2 pour rouler 400 km.


BE