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Les alanates, composés inorganiques, formés par un complexe anionique Al-H et un cation métallique, absorbent de grandes quantités d'hydrogène. Actuellement, le tétra-alanate de sodium, NaAlH4 , est le composé le plus prometteur pour le stockage réversible d'hydrogène dans des conditions normales de pression et de température. Il absorbe 5,6 % massique d'hydrogène avec une compacité élevée (70 kg/m3) et une cinétique rapide en présence de dopants à base de titane.
VERSIONS
- Version courante de nov. 2013 par Junxian ZHANG, Fermin CUEVAS, Annick PERCHERON-GUÉGAN
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9. Conclusion
Le critère primordial de cette application est donc la capacité massique (gH2/kg) de stockage sans négliger cependant la valeur de la capacité volumique. Trois modes de stockage répondent le mieux à ce critère. Cependant :
-
le stockage de l'hydrogène comprimé présente deux inconvénients majeurs, l'encombrement du réservoir et les problèmes de sécurité liés à la pression élevée du stockage (700 bar) ;
-
le stockage de l'hydrogène liquéfié implique une énergie de liquéfaction égale au tiers de l'énergie produite par l'hydrogène et une perte par évaporation importante au cours du temps ;
-
le stockage solide dans les hydrures légers, décrits dans cet article, présente une capacité massique supérieure à 5 % et pour lesquels on peut s'attendre, par modification de leur formule chimique, à une augmentation significative de ce paramètre. De plus, les conditions de leur réversibilité sont tout à fait adaptées à l'utilisation, sans les problèmes de sécurité liés à la haute pression.
L'utilisation des piles à combustibles est aussi envisagée dans le cadre d'applications stationnaires pour la cogénération d'électricité et de chaleur, et d'applications pour les dispositifs portables alimentés actuellement par des batteries. Les critères de sélection sont alors différents. La capacité massique perd de son importance au profit de la sécurité et de l'encombrement. Les hydrures métalliques à base de métaux de transition deviennent des composés de choix en raison de leur aptitude à absorber réversiblement un atome d'hydrogène pour un atome de métal correspondant à une capacité volumique de l'ordre de 100 g/dm3, ce qui correspond à une fois et demi la densité de l'hydrogène liquide. En effet, dans les hydrures, l'hydrogène est sous forme atomique avec une distance H-H de 2,1 Å, alors que dans l'hydrogène comprimé ou liquide, celui-ci est à l'état moléculaire avec une distance H2-H2 de 3,6 à 4,5 Å.
De plus, les conditions de réversibilité sont voisines de la température et de la pression ambiantes, ce qui signifie une pression de stockage faible de quelques bar, et une température de désorption inférieure à 100 oC.
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