Axe stockage

Responsables

P. De Rango (NEEL) patricia.derango@neel.cnrs.fr
F. Cuevas (ICMPE) fermin.cuevas@cnrs.fr

Objectifs

Développer des moyens de stockage à fortes capacités massiques et volumiques combinant haute efficacité énergétique, sûreté et prix compétitif..

Les grands axes de recherches

Stockage solide réversible à température ambiante dans des hydrures métalliques et complexes
Stockage solide dans des matériaux poreux et hybrides à haute surface spécifique
Hydrures régénérables à forte capacité massique. Génération d’hydrogène par thermolyse et hydrolyse. Procédés de régénération
Stockage liquide de l’hydrogène : hydrogène cryogénique et nouveaux vecteurs hydrogène NH₃ et LOHC
Conformabilité et résistance thermomécanique des réservoirs hyperbares
Modélisation des matériaux et des réservoirs de stockage
Catalyseurs pour la génération et l’incorporation de l’hydrogène
Diminution de la teneur en matières premières critiques. Procédés de recyclage
Optimisation de l’efficacité énergétique dans le couplage système avec l’électrolyseur et la pile à combustible

Les laboratoires impliqués

FEMTO ST (UMR6174-Belfort)
ICMCB (UMR5026-Bordeaux)
ICMPE (UMR7182-Thiais)
IEM (UMR5635- Montpellier)
IJL (UMR7198-Nancy)
LAPLACE (UMR5213-Toulouse)
LRCS (UMR7314-Amiens)
NEEL (UPR2940-Grenoble)
PPRIME (UPR3346-Poitiers)

Exemple d'un projet de recherche sur le stockage solide : HyCARE, Hydrogen CArrier for Renewable Energy Storage

L’intermittence des énergies renouvelables nécessite l’utilisation de systèmes de stockage pour équilibrer la production et la demande d’énergie. La chaine hydrogène électrolyseur-système de stockage-pile à combustible est une solution de choix pour répondre à cette demande.

C’est dans ce contexte que le projet européen HyCARE a eu lieu entre 2022 et 2023. Son objectif était de démontrer l’utilisation sûre et efficace d’hydrures métalliques pour stocker 50kg d’hydrogène, une des quantités les plus élevées stockés en Europe à l’état solide.

Le partenariat de ce projet est constitué de 5 laboratoires de recherche (Université de Torino-Italie, Helmholtz-Zentrum Hereon-Alllemagne, Institutt for Energiteknikk-Norvège, Fondazione Bruno Kessler-Italie et CNRS/ICMPE-France) et 4 entreprises européennes (GKN Sinter Metals Engineering-Allemagne, Tecnodelta-Italie, Stühff Maschinen- und Anlagenbau-Allemagne et Engie Lab Crigen-France).

Des intermétalliques à faible coût de type titane-fer ont été sélectionnés pour le stockage de l’hydrogène à l’Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est. Leur composition a été adaptée pour répondre au cahier de charges en termes de propriétés thermodynamiques, d’activation, de cinétique d’absorption et de désorption, de stabilité au cyclage, de résistance aux impuretés et d’utilisation limitée de matières premières critiques.

Le démonstrateur final, dont l’efficacité énergétique (supérieure à 70%) est assurée par le couplage entre l’hydrure métallique et un matériau à changement de phase, est installé au Lab Crigen d’Engie (Stains) depuis son inauguration le 21 avril 2023.