Les solutions existantes
Considérations sur l'hydrogène
L'hydrogène est :
- la forme d'atome la plus simple (1 électron, 1 proton),
- l'élément le plus léger et le plus abondant dans l'univers (combiné à l’oxygène dans l’eau et au carbone dans les hydrocarbures),
- ...et présente la plus haute densité énergétique par kilogramme comparé à d'autres combustible, en particulier le gaz naturel.
L'hydrogène ayant une densité d'énergie massique très élevée mais étant un gaz très léger, son stockage et son transport constituent de véritables défis. Le but des technologies de stockage de l'hydrogène est donc de réduire le volume naturellement occupé par l'hydrogène dans son état thermodynamiquement stable dans des conditions ambiantes.
Historiquement, les méthodes de stockage sont basées sur la compression et la liquéfaction (stockage direct), qui sont maintenant des approches établies et d'un bon rendement mais qui impliquent d'énormes problèmes de sécurité et de coûts associés à la compression et au refroidissement.
Plus récemment, plusieurs approches alternatives basées sur le stockage sous forme solide ont fait l'objet d'études approfondies – La technologie de McPhy en fait partie.
Stockage du gaz
En pratique, l'hydrogène gazeux doit être comprimé à plusieurs centaines d'atmosphères et stocké dans une cuve ou un réservoir sous pression (fait d'acier ou d'un matériau composite).
Principales difficultés :
- Faible densité volumique
| Combustible | Densité énergétique (kWh/l) |
|---|---|
| Hydrogène | 2 (à 700 bar) |
| Gaz naturel | 3 (à 200 bar) |
| Gazole | 8 |
- Sécurité (réelle ou perçue)
- Dépense énergétique nécessaire pour la compression (utilise de 10 à 25% du contenu énergétique du gaz)
Stockage sous forme liquide
Le stockage de l'hydrogène sous forme liquide est encore plus onéreux. Il nécessite des investissements et des installations lourdes pour sa liquéfaction, sa conservation et sa mise en œuvre sous forme liquide à 20 Kelvin (-253°C !). Cette forme de stockage est utilisée pour des applications très particulières.
Stockage solide
La troisième alternative, très prometteuse, consiste à stocker l'hydrogène sous forme d'hydrures métalliques lesquels ont fait l'objet d'études intensives depuis de nombreuses années, offrant un stockage de l'hydrogène sécurisé, réversible avec un excellent rendement énergétique (pas de compression).
À ce jour, la technologie et les produits McPhy offrent la solution de stockage de l'hydrogène sous forme solide la plus pertinente économiquement et techniquement.