Réservoirs d’hydrogène comprimé de type IV : Conception, matériaux et fabrication

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Réservoirs d’hydrogène comprimé de type IV : Conception, matériaux et fabrication

Auteur(s) : Abbas TCHARKHTCHI, Albert LUCAS, Hamid Reza VANAEI, Sedigheh FARZANEH

Date de publication : 10 février 2025 | Read in english

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RÉSUMÉ

Cet article explore les réservoirs d'hydrogène comprimé de type IV, essentiels pour le stockage et le transport de l'hydrogène dans la transition énergétique. Il examine les caractéristiques techniques, incluant la conception géométrique, les matériaux pour le liner et l'enveloppe composite, et les méthodes de fabrication. Les réservoirs de type IV, combinant un liner en polymère avec une enveloppe composite, sont détaillés pour leur capacité à offrir un stockage sûr et léger à haute pression. Il aborde aussi les défis et innovations, comme les projets de réservoirs non cylindriques pour une meilleure intégration dans les véhicules, et les normes de sécurité.

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AUTEUR(S)

  • Abbas TCHARKHTCHI : Professeur des Universités - Arts et Métiers Institute of Technology, CNRS, CNAM, PIMM, HESAM University, 75013 Paris La Défense, France

  • Albert LUCAS : Ingénieur de Recherche, PhD - Arts et Métiers Institute of Technology, CNRS, CNAM, PIMM, HESAM University, 75013 Paris La Défense, France

  • Hamid Reza VANAEI : Enseignant Chercheur, PhD - ESILV, Léonard de Vinci Pôle Universitaire, 92916 Paris La Défense, France - Léonard de Vinci Pôle Universitaire, Research Center, 92916 Paris La Défense, France - Arts et Métiers Institute of Technology, CNAM, LIFSE, HESAM University, 75013 Paris La Défense, France

  • Sedigheh FARZANEH : Enseignant Chercheur, PhD - P4Tech, Boissy-Saint-Léger, France

 INTRODUCTION

L’hydrogène est devenu un élément clé dans la transition énergétique mondiale, en tant que vecteur d’énergie . Il peut être produit à partir de diverses sources, y compris les énergies renouvelables, telles que l’éolien, le solaire et l’hydroélectricité. Il permet de stocker et de transporter l’énergie sous une forme compacte et stable, qui peut ensuite être convertie à la demande en électricité ou en chaleur. Les piles à combustible, qui convertissent l’hydrogène en électricité avec des émissions minimales, illustrent cette capacité, faisant de l’hydrogène un remplaçant prometteur des combustibles fossiles.

Toutefois, l’un des principaux obstacles à l’utilisation de l’hydrogène est son stockage, qui doit répondre à des exigences strictes en matière de sécurité et de durabilité, tout en étant peu coûteux . Ceci est particulièrement important pour les applications dans le secteur des transports, où le poids et le volume du système de stockage influencent directement l’efficacité énergétique et la performance des véhicules.

Les réservoirs pour le stockage de l’hydrogène comprimé ont évolué du type I au type IV, chacun offrant des avantages spécifiques en termes de poids, de coût et de sécurité.

Les réservoirs de type I sont les plus simples en termes de conception. Fabriqués entièrement en acier ou en aluminium, ces réservoirs sont robustes et relativement peu coûteux. Leur structure métallique assure une haute résistance à la pression, nécessaire à la sécurité du stockage sous haute pression. Cependant, leur principal inconvénient est leur poids élevé, ce qui les rend moins adaptés pour les applications mobiles telles que les véhicules à hydrogène. Ils sont souvent utilisés dans des installations fixes, telles les stations de recharge d’hydrogène, et dans diverses applications industrielles où la robustesse est plus importante que la légèreté.

Les réservoirs de type II présentent une amélioration par rapport aux réservoirs de type I, en termes de réduction de poids. Ils sont construits avec une base...

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MOTS-CLÉS

Extrusion   |   Réservoirs d'hydrogène type IV   |   Rotomoulage   |   Liner

DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j3905

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