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Matériaux de la filière hydrogène - Production et conversion| Réf : N1206 v1
Auteur(s) : Florence LEFEBVRE-JOUD, Laurent BRIOTTET, Olivier GILLIA, Fabien Nony
Date de publication : 10 avr. 2010
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La distribution et le stockage de l'hydrogène, bien que déjà largement déployés dans l'industrie, nécessitent pour être étendus aux applications grand public d'une « économie hydrogène » des progrès dans le domaine des matériaux, notamment pour répondre aux contraintes de coût, de compacité et de masse des réservoirs.
À l'image de l'ensemble de la filière hydrogène, ces deux étapes impliquent des matériaux traditionnellement utilisés dans l'industrie tels que les alliages métalliques et les composites, mais également d'autres plus spécifiques comme les hydrures.
Les mécanismes de dégradation ou de fragilisation des composants recensés dans ce document, ainsi que dans le précédent sur la production et la conversion de l'hydrogène [N 1 205], impliquent des interactions entre différents matériaux dans des atmosphères particulières puisque mettant en jeu une très large gamme de pression partielle d'oxygène depuis l'hydrogène pur à l'air. Les recherches et développements matériaux nécessaires à leur optimisation passent donc par une approche pluridisciplinaire, multimatériau et multiphysique avec un soutien par la modélisation de chacun des mécanismes impliqués.
Enfin, les aspects sécurité et sûreté, inévitablement associés au déploiement d'une filière hydrogène, n'ont pas été abordés ici, mais s'appuient également sur une modélisation des mécanismes et une prédiction du comportement des composants à long terme. Dans cette perspective, le développement d'essais accélérés spécifiques aux environnements et sollicitations de la filière hydrogène prend également tout son sens.
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(1) - ELANM (C.C.), GREGROIRE PADRO (C.E.), SANDROCK (G.), LUZZI (A.), LINDBLAD (P.), FJERMESTAD HAGEN (E.) - Realizing the hydrogen future : the International Energy Agency's efforts to advance hydrogen energy technologies. - International Journal of Hydrogen Energy, vol. 28, no 6, p. 601 (2003).
(2) - CASTELLO (P.), TZIMAS (E.), MORETTA (P.), PETEVES (D.) - Techno-economic assessment of hydrogen transmission and distribution systems in Europe in the medium and long term. - European Commission, Directorate General Joint Research Centre (2005).
(3) - SOJKA (J.) - Fragilisation par l'hydrogène d'aciers faiblement alliés dans l'industrie nucléaire – Rôle de la microstructure et de l'état inclusionnaire. - Thèse de doctorat École centrale, Paris, juil. 1997.
(4) - STERN (S.A.) - Polymers for gas separations : the next decade. - J. of Memb. Sci., 94, p. 1-65 (1994).
(5) - NAITO (Y.), MIZOGUSHI (K.) et al - * - J. Pol. Sci, Polym. Phys., 29, p. 457-462 (1991).
...
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Groupement de recherche Acthyf http://www.gdr-acthyf.cnrs.fr
Projet européen STORHY http://www.storhy.net
Projet européen NESSHY http://www.nesshy.net
Base de données matériaux hydrures http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html
Department of Energy (DOE) aux USA http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/storage/metal_hydrides.html
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