Composite à base d'hydrures de magnésium contenant 600 litres d'hydrogène (©McPhy)

La société grenobloise McPhy Energy, créée en 2008, travaille sur le stockage d’hydrogène sous forme solide. Sa technologie permet notamment de stocker des surplus d’électricité grâce à des installations combinant la production d’hydrogène et son stockage à basse pression.

L’hydrogène adsorbé par du magnésium
S’appuyant sur des travaux du CNRS (Institut Néel), McPhy Energy a développé une solution de stockage de l’hydrogène sous forme d’hydrures métalliques, c'est-à-dire de composés chimiques d’hydrogène avec un métal ou un alliage métallique. Certains métaux présentent la propriété de former des liaisons réversibles avec des atomes d’hydrogène. C’est le cas du palladium, du vanadium ou encore du magnésium qui a été retenu par la PME grenobloise comme principal matériau combiné à l’hydrogène.

Le magnésium est broyé en une poudre fine afin d'obtenir des cristaux d’une dizaine de nanomètres (1 nm = 10-9 m) offrant une plus grande surface de contact avec l’hydrogène. Des additifs y sont ajoutées afin d’accélérer le processus d'hydrogénation et de déshydrogénation du magnésium qui ne dure alors que quelques minutes. Les atomes d’hydrogène sont « absorbés » ou « désorbés » (c'est-à-dire se détachent des cristaux) en fonction de la température et de la pression du milieu. L’absorption s’effectue à une pression de 10 bars et la désorption à une pression de 2 bars. La réaction d’absorption dégage de la chaleur qui est captée pour ne pas bloquer la réaction(1). Elle est restituée ultérieurement pour faciliter la désorption de l’hydrogène. Le stockage est totalement réversible et la quasi-intégralité de l’énergie hydrogène stockée est récupérée au terme du processus(2).

Concrètement, l’hydrogène est ainsi stockée sous la forme de pastilles d’hydrures de magnésium (MgH2) de 30 centimètres de diamètre contenant chacune 600 litres d’hydrogène. Ces pastilles sont conditionnées dans des réservoirs cylindriques recouverts d’une couche d’isolant thermique.
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La technologie du stockage sous forme solide présente un avantage en termes de sécurité dès lors qu’elle nécessite des pressions faibles. De plus, la densité volumique atteinte sous cette forme est de 106 kg d’hydrogène par m3 contre 70 kg/m3 sous forme liquide et 42 kg/m3 sous forme de gaz comprimé (à 700 bar).
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d’autres hydrures métalliques que ceux de magnésium peuvent être employés pour des applications particulières comme le stockage embarqué pour les transports https://www.connaissancedesenergies.org/node/566.

McPhy Energy a déjà conclu des contrats avec de grands électriciens comme Enel en Italie et E.ON dans le nord-est de la France. La société a récemment racheté l’italien Piel qui dispose de près de 3 000 électrolyseurs en service dans le monde. Elle a d’autre part reçu une dotation de 5 millions d’euros du Fonds Écotechnologies, un fonds de la Caisse des dépôts à destination des PME innovantes dédiées aux technologies vertes.
dernière modification le 21 février 2013
Sources / Notes
(1) La température nécessaire au processus d'absorption devant être inférieure à près de 375°C et celle du procédé de désorption supérieure à près de 305°C.
(2) Près de 97% de l’hydrogène énergie stockée est restituée.

Sujets relatifs : Matériaux & Chimie, Hydrogène, Electrolyse

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l’électrolyse alcaline est certes moins innovante que sa concurrente, l’électrolyse à membrane échangeuse de protons (Proton Exchange Membrane, ou PEM) qui utilise un électrolyte solide et est réputée pour avoir un meilleur rendement. ... Mais « le PEM n’est pas arrivé à une maturité suffisante pour inspirer confiance aux industriels
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Au final, McPhy revendique presque égaler pour ses installations le niveau d'empreinte au sol de la technologie PEM, a priori plus compacte : « Le PEM utilise environ 40 m²/MW, et nous, nous sommes aux alentours de 45 m²/MW grâce aux opérations de pressurisation. » ... deux autres atouts du procédé alcalin : efficacité énergétique et durabilité. « Avec notre procédé, nous consommons environ 55 kWh/kg d’hydrogène produit, avec le PEM, nous serions aux alentours de 58 à 60 kWh/kg, ce qui est extrêmement dommageable. » Quant à la durée de vie des stacks, elle atteint 80 000 heures pour l’alcalin contre 40 000 heures pour le PEM, selon Laurent Carme, qui résume : « Avec l’alcalin, l’exploitant devra changer le stack une fois tous les vingt ans. » Un argument de poids pour se lancer dans la production du gaz léger.

Connu / https://twitter.com/IndustrieTechno/status/1280817862177890304
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McPhy a retweeté Industrie & Technologies @IndustrieTechno · 8 juil. @McPhyEnergy
mise sur la maturité de l'électrolyse alcaline pour faire passer cette technologie à l'échelle industrielle et réduire le coût de production de l'hydrogène vert.
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Ndlr : hydrogène décarboné ? IMPOSSIBLE vu que l'électricité, même produite par ENR nécessite des matériaux produits en utilisant des énergies fossiles :-(