ENERG…ETHIQUE et CONTROVERSES !

LE FUTUR DE LA PILE A COMBUSTIBLE


Voir également “Hydrogène énergétique” (production d’hydrogène à partir de différentes sources renouvelables)!:
2002 , 20032005200620072012,


2012

*MYRTE ou comment stocker de l’énergie solaire sous forme d’hydrogène (ADIT, Hydrogène énergétiqueactualité)

2007

*Sources ADIT:
**La céramique pour les cellules à combustible de nouvelle génération (http://www.bulletins-electroniques.com):


Un congrès de l’ESF (European Science Foundation) sur la génération d’énergie propre au moyen de cellules a combustible a été organisé à l’IENI (Institut pour l’Energétique et les Interphases) du CNR (Conseil National de la Recherche) en collaboration avec l’université de Gênes et a eu lieu à Gênes, dans le Musée de la Mer du 22 au 24 octobre dernier.

Le thème est d’actualité et de grand intérêt comme le montrent les plus évidents signes de changement climatique sur la planète. La réalisation d’installations peu coûteuses pour la production d’énergie électrique qui fonctionnent sans dommages, est en train de faire de l’environnement un des grands thèmes à affronter dans les prochaines années réunissant la science, la politique et l’économie.

Les acteurs, provenant de l’Europe et des Etats-Unis, ont présenté les plus récents développements dans le secteur des matériaux céramiques pour la cellule a combustible. Dans ces dispositifs, à l’inverse des moteurs traditionnels, l’énergie chimique du combustible se convertit directement en énergie électrique sans émission de gaz à effets de serre et avec un rendement élevé. Pour leur utilisation de masse, il est toutefois nécessaire de développer des matériaux qui supportent une température inférieure par rapport aux actuels 800°C en assurant une durée plus importante dans le temps.

 De tels objectifs peuvent être atteints grâce à l’introduction des conducteurs protoniques, matériaux qui conduisent les ions hydrogène et dans lesquels le cycle de production de l’énergie électrique fonctionne à l’envers par rapport à la cellule a combustible céramique conventionnelle. Une telle concession fait l’objet de récentes études et est encore en voie de développement dans le cadre du 7° Programme Cadre de l’Union Européenne, à travers des projets de recherche comme IDEAL-Cell, que convoite le CNR et l’industrie italienne TurboCare de Turin.

Pour en savoir plus, contacts:
– utiliser le matériel présent sur le site: http://esf.ge.cnr.it
– contacter l’organisateur local Massimo Viviani de IENI-CNR
email: m.viviani@ge.ieni.cnr.it
Source:
http://www.cnr.it/cnr/news/CnrNews?IDn=1727
Rédacteur:
gregory_forato@diplomatie.gouv.fr
Origine:
BE Italie numéro 59 (5/10/2007) – France / ADIT


**AutricheLa Styrie accueillera un bioréacteur pour produire de l’hydrogène à partir de biomasse:


 Une nouvelle étape vient d’être franchie par les 22 membres du consortium du projet européen Hyvolution, dont la société de recherche autrichienne Profactor, basée en Styrie, fait partie. Celle-ci s’est vue confier la construction du prototype d’un réacteur de production d’hydrogène à partir de biomasse. L’hydrogène représente en effet pour la société deux intérêts majeurs, comme vecteur d’énergie et comme carburant. Ce “bioréacteur” devrait entrer en activité des 2008.

L’enjeu du projet Hyvolution (Production non thermique d’hydrogène pur à partir de biomasse) réside dans la validation d’un système de production d’hydrogène, viable économiquement, à partir de matières organiques pouvant devenir des sources d’énergie, ici des cultures énergétiques, des herbes “éléphant” et des déchets de jardin.

Les ingénieurs escomptent sur un rendement de 75% en divisant la production d’hydrogène en deux temps. Au cours de la première phase, des bactéries thermophiliques convertissent de la biomasse pré-traitée en hydrogène et acides organiques, en Styrie précisément. Les résidus d’acides organiques sont ensuite convertis partiellement en hydrogène par photo-fermentation, à Aachen en Allemagne.

En prévision de la demande en hydrogène de l’Union européenne, les chercheurs estiment être en capacité de couvrir de 10 à 25% de la consommation en hydrogène par ce mode de production.

Pour en savoir plus, contacts:
– Dr. Werner Ahrer, responsable de la recherche en production de Profactor – Tel : + 43 7252 885 400 – email: big.hyvolution@profactor.at
– Site web de la societe Profactor
– Adresse internet du projet Hyvolution
Source: APA, 03/07/2007


**JaponUn laser à pompage solaire; application à la production d’hydrogène:


Le Tokyo Institute of Technology (TIT) a mis en place un modèle expérimental de laser à pompage solaire et va débuter les manipulations avant la fin du mois. Le dispositif est composé d’une lentille de Fresnel de 2 m2 pour concentrer le rayon lumineux vers une cavité optique constituée par un cristal de céramique. L’appareil a été réalisé de manière à pouvoir suivre la trajectoire du soleil au cours d’une journée. D’après des calculs, la cavité peut générer un rayon laser allant jusqu’à une puissance de 400 W.

Le modèle expérimental possède trois ensembles lentille+cristal. Le cristal utilisé est un grenat d’yttrium et d’aluminium plus communément appelé YAG, dopé au chrome. Ce produit a également été développé par le TIT et est commercialisé. L’armée américaine avait par le passé lancé un projet similaire de création d’un rayon laser à partir des rayonnements solaires mais le taux de conversion atteint à l’époque était le 0,7%. L’objectif du laboratoire est d’obtenir 14%.

Ce laser fait partie d’un projet global du TIT visant à utiliser l’énergie solaire d’une manière totalement différente de ce qui est fait actuellement afin de produire une nouvelle source d’énergie. Le processus est basé sur l’utilisation cyclique de magnésium – Mg. L’oxyde de magnésium – MgO – est réduit par le rayon laser en Mg, qui peut ensuite réagir avec de l’eau pour donner du MgO et de l’hydrogène. L’hydrogène pourra alors être utilisé dans des générateurs à H2 et fournir de l’énergie électrique mais aussi thermique (cogénération). Ce cycle du magnésium permet de produire de l’hydrogène à partir d’une source d’énergie gratuite et inépuisable.

Pour qu’un tel dispositif soit exploitable, il faut garantir un ensoleillement suffisamment fort et constant, ce qui n’est le cas que dans les déserts. Il faudra alors prévoir le transport du magnésium vers le site de production d’hydrogène, et réacheminer l’oxyde de magnésium vers le dispositif laser.
http://www.titech.ac.jp/home.html
http://www.iri.titech.ac.jp/research/project/pj002.html


**Des nanocornets de carbone pour stocker l’hydrogène:


L’hydrogène serait le candidat idéal pour remplacer les énergies fossiles, s’il n’était pas si difficile à stocker dans de bonnes conditions de sécurité. Des chercheurs du CNRS proposent une solution de stockage à la fois efficace et bon marché : les nanocornets de carbone. Avec ces structures, la liaison hydrogène-carbone est beaucoup plus stable qu’avec les nanotubes. Cette étude lève les réserves qui empêchaient d’envisager l’utilisation de nanomatériaux à base de carbone pour des applications industrielles.

L’hydrogène, élément le plus abondant dans l’Univers, est une source d’énergie renouvelable alternative aux énergies fossiles. Il n’est pas polluant : le seul sous-produit formé lors de sa production est l’eau.

Néanmoins, la difficulté à le stocker de manière à la fois sûre et économique a jusqu’ici rendu son utilisation marginale.

Parmi les procédés de stockage existants, l’assemblage avec des métaux semble trop coûteux. Le piégeage dans des matériaux poreux, quant à lui, est à la fois efficace (tout l’hydrogène adsorbé est récupérable) et bon marché. De plus, les cycles de chargement et de relargage de l’hydrogène ne nécessitent alors aucune réactivation ou régénération du matériau. Les nanostructures à base de carbone (nanotubes ou nanocornets), du fait de leur faible masse et leur grande capacité d’adsorption, s’avèrent d’excellents prétendants de matériaux poreux. Toutefois, les nanotubes de carbone présentent un inconvénient majeur: leur stockage n’est possible qu’à des températures extrêmement basses (inférieures à -196°C), à cause de la faible interaction entre l’hydrogène et le carbone, ce qui limite les applications commerciales.

La possibilité future de stocker de l’hydrogène à l’intérieur de matériaux poreux à base de carbone, dans le cadre d’un projet d’énergie propre, dépend donc étroitement de la force de l’interaction entre l’hydrogène et le carbone, et de la faculté d’augmenter cette force.

 Des chercheurs du Centre de recherche sur la matière divisée (CNRS/Université d’Orléans), en collaboration avec leurs confrères du Rutherford Appleton Laboratory (Royaume-Uni), de l’Université du Pays Basque à Bilbao et du Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espagne), ont étudié les liens entre l’hydrogène et les nanocornets de carbone. Les nanocornets sont des matériaux de deux à trois nanomètres de longueur. De forme conique, ils s’agrégent pour former des structures en forme de dahlia de 80 à 100 nanomètres de diamètre et ne contiennent aucune impureté métallique. L’extrémité des cônes étant pointue, les chercheurs soupçonnaient une interaction hydrogène-substrat renforcée.

En utilisant la spectroscopie de neutrons à haute résolution, ils ont obtenu des informations sur cette interaction (mobilité de l’hydrogène, énergies et géométrie caractérisant le complexe hydrogènenanocornet).

Leurs résultats montrent que l’interaction entre l’hydrogène et les nanocornets est bien plus forte qu’entre les nanotubes de carbone et l’hydrogène. Ces résultats suggèrent que les nanocornets de carbone sont des matériaux prometteurs pour le stockage de l’hydrogène. Seul bémol : leur coût de fabrication qui est au jour d’aujourd’hui relativement onéreux.


**Des fullerènes pour stocker l’hydrogène:
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/42707.htm


Des scientifiques russes proposent d’utiliser pour le stockage de l’hydrogène des nanomatériaux de carbone: des fullerènes ou des amas. En effet, l’utilisation de l’hydrogène comme source d’énergie est entravée par les problèmes de stockage et de transport. Malgré des améliorations constantes, les accumulateurs à hydrogènes actuels n’en contiennent pas plus de 5 à 6% en poids.

 A l’ère des nano-structures, les scientifiques ont développé des nano-tubes de carbone possédant des propriétés inédites d’adsorption de gaz divers. Ils peuvent en particulier stocker l’hydrogène à de basses pressions. Théoriquement, les nano-tubes peuvent contenir 5 à 10% d’hydrogène à 77°K, température d’ébullition de l’azote.

 Les chercheurs de l’Institut de Mécanique Appliquée ont étudié l’influence des paramètres thermodynamiques sur l’adsorption de l’hydrogène moléculaire par de tels nano-systèmes. A l’aide de méthodes de dynamisme moléculaire, ils ont analysé numériquement le processus d’adsorption par des fullerènes C20, C60, C80, C180, C240, C540 et des amas de carbone C46, C167, C505 à différentes pressions et températures.

La quantité d’hydrogène absorbée à 60°K et à 10 MPa atteint la valeur de 13,61%, mais à 77 K et 10 MPa elle est de 6,6%“, expliquent les auteurs. L’utilisation d’amas de carbone, selon des configurations semblables aux fullerènes, est selon eux prometteuse, puisque l’adsorption est possible également sur la face intérieure des amas, à l’inverse des fullerènes.

 Ces travaux reçoivent le soutien du programme complexe en recherches fondamentales du Présidium de l’ASR (Académie des Sciences de Russie [Rossijskaja Akademija Nauk]) N°26 “Energétique à hydrogène“.

Pour en savoir plus, contacts:
SOUETINE Mikhaïl Valériévitch – Institut de Mécanique fondamentale de la branche ouralienne de l’ASR, Académie des Sciences de Russie [Rossijskaja Akademija Nauk] – Ijevsk – tél : +7 (3412) 214583 – email : postmaster@ntm.udm.ru
Origine:
BE Russie numéro 12 (10/05/2007) – Ambassade de France en Russie / ADIT


**Etats – Unis, les cristaux les plus légers du monde: une clé pour l’énergie propre! (http://www.futura-sciences.com/)

Structure de COF-108 le cristal le plus léger synthétisé, 0.17 g/cm3
(Crédits: José L. Mendoza-Cortés).


 L’utilisation de l’hydrogène comme source d’énergie pour différents systèmes, de la voiture à la fusée spatiale en passant par l’ordinateur portable, semble une solution d’avenir, surtout dans le cadre du développement des énergies propres. Une telle technologie nécessite de stocker de façon efficace et sans danger de grandes quantités d’hydrogène. Une équipe du Center for Reticular Chemistry de l’UCLA’s California NanoSystems Institute dirigée par Omar Yaghi s’est sans doute rapprochée plus que toutes les autres de ce rêve en mettant au point un nouveau type de matériau ultraléger, possédant une structure cristalline, et suffisamment poreux pour stocker des gaz.

L’idée qu’a particulièrement développée Omar Yaghi, est d’utiliser des blocs moléculaires composés d’éléments légers, comme le carbone, l’oxygène et le bore, pour former à volonté des réseaux cristallins reposant sur des blocs de molécules organiques. On obtient ainsi des réseaux moléculaires constituant des solides poreux, analogues à la zéolithe par exemple.

Plus précisément, les derniers réseaux synthétisés sont des COF, pour Covalent Organic Framework, ce qui pourrait se traduire par “charpente moléculaire covalente“. Leur stabilité thermique est importante, la surface associée l’est aussi et la densité obtenue est particulièrement basse. Le solide poreux nommé COF 108 a la plus faible densité connue pour un matériau cristallin.

Un seul gramme, du fait de sa porosité, possède une surface de 4.500 m2, soit l’équivalent de 30 terrains de tennis!

En fait, c’est toute une nouvelle chimie, dite chimie réticulaire, que l’on voit en train de se développer. Une grande variété de matériaux, construits avec différents blocs moléculaires, est ainsi possible. On peut ainsi varier les propriétés physiques, comme la porosité, presque à volonté.

En prélude aux COFs, Yaghi avait déjà introduit des MOFs, pour Metal-Organic Framework. La taille des pores étant nanométrique, les capacités de stockage de gaz, comme le méthane ou l’hydrogène, pouvaient être suffisamment importantes pour servir à faire des réservoirs de carburant pour des voitures, des batteries pour des téléphones portables et même des ordinateurs ou des caméras numériques.

De fait, BASF, un groupe international dont la maison mère est allemande, a obtenu un brevet sur la technologie basée sur les MOFs, et il compte bien en commercialiser des applications très bientôt.

Yaghi et ses collègues pensent que les COFs sont encore plus prometteurs en raison de leur faible densité. Ils peuvent, de plus, être utilisés pour stocker des gaz néfastes pour l’effet de serre comme le CO2.


**Voir l’actualité de janvier sur un stockage d’hydrogène… SOLIDE!

2006

*Sources ADIT:
**(mars), Grande – BretagneUK discovers biological solution for fuel cells:


Researchers at the UK’s University of Oxford have identified biological enzymes capable of acting as catalysts in fuel cells and enabling a cheaper, smaller and simpler alternative to conventional devices. Already proven in laboratory-scale tests, the technology is now being promoted to potential collaborators, investors and licensees around the world.

Having taken a central role in the search for nonpolluting sources of electricity to power portable devices, vehicles and remote locations, fuel cells have been the focus of much global research in recent years. Yet today’s state-of-the-art devices, which convert energy from chemical reactions directly into electrical energy, have some way to go to overcome key barriers related to performance, construction and expense.

 ‘The major benefit of the novel approach taken by Professor Fraser Armstrong at Oxford University is that the biological enzymes he has identified can replace the very costly platinum catalysts currently used in fuel cells,’ explains Dr Roger Welch, Project Manager, Physical Sciences at Isis Innovation Ltd, the company formed to exploit know-how arising from research at the university. ‘One of the other advantages of using these naturally-occurring substances as catalysts is that they work quickly at room temperature, unlike precious metal catalysts, and deliver power instantaneously.’

The enzymes isolated by the Oxford team have an additional characteristic which dramatically simplifies fuel cell construction – and thus reduces costs further. As existing catalysts are not selective to only hydrogen or oxygen, an expensive ‘exchange’ membrane has to be included between the electrodes inside the fuel cell stack to separate these two fuel components. ‘What is particularly exciting about the biological catalysts is that they are fuel selective,’ explains Dr Welch. ‘This means that no separation is required and construction is easier and more efficient.’

While Professor Armstrong continues to investigate ways of increasing the efficiency, consistency and robustness of the system, Isis Innovation has implemented a strategy to take the technology out to the commercial world. ‘We are looking to secure private equity funding for the development programme and also to confirm and progress the most favourable initial applications for the technology,’ explains Dr Welch.

Contact :
Dr Roger Welch
Isis Innovation Limited
Tel: +44 (0) 1865 280831
E-mail: roger.welch@isisinnovation.oxford.ac.uk
www.isis-innovation.com


**(février), Grande-BretagnePiles à combustible carbone solide:


Des recherches sur des piles à combustible dont le combustible est du carbone solide débutent à l’Universite de St Andrews. Ces recherches sont financées à hauteur de 100.000 livres (environ 146.000 €) par Scottish Enterprise, l’agence de développement économique écossaise.

D’après le Pr John Irvine, l’avantage du carbone par rapport à l’hydrogène (combustible “classique” des piles à combustible) est que son énergie spécifique volumique est plus élevée (4,88 kWh/Nm3 contre 298 Wh/Nm3). Ceci signifie qu’un volume plus petit de combustible est suffisant, permettant de développer des piles à combustible plus compactes.

De plus, les combustibles classiques des piles à combustible, le méthane et l’hydrogène, sont continuellement dilués à mesure qu’ils sont consommés et les piles doivent être alimentées en continu: la production d’électricité devient faible alors que tout le combustible n’a pas été utilisé.

Le carbone solide devrait pouvoir produire de l’électricite jusqu’à sa consommation complète. Son rendement théorique est ainsi de 100% alors que celui des piles à méthane et à hydrogène est respectivement de 69 et 90% (le rendement maximum théorique d’une centrale thermique est de 40%).

Cependant, le plus gros problème du carbone solide est que sa surface de contact est très faible par rapport à l’hydrogène gazeux.

 Cette technologie de production directe d’électricité avec du carbone a été initieée à la fin du XIXe siècle avec le concept de batterie au charbon.

Cependant, ce concept n’a été revisité que récemment aux Etats-Unis et au Royaume-Uni. Les nouvelles recherches devraient combiner les méthodes utilisées pour les Solid Oxyd Fuel Cell (SOFC, pile à oxyde solide) et les Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC, piles à carbonates fondus), toutes deux dites à haute température (600-1000°C) avec des applications pour la cogénération et production centralisée d’électricité. Les chercheurs veulent utiliser un électrolyte MCFC entre le carbone et la membrane; l’ensemble sera à haute température afin de permettre la mobilité des ions et ainsi la production d’électricité. Le Pr Irvine espère qu’un prototype opérationnel sera prêt début 2007.
Source: The Engineerpress release,13 février


2005

*Source ADIT (octobre), Canadaune nouvelle méthode de stockage de l’hydrogène:


Des chercheurs de l’Institut Steacie des Sciences Moléculaires du Conseil National de Recherches Canada (ISSM – CNRC) ont établi les fondements d’une nouvelle méthode de stockage de l’hydrogène destine à alimenter les piles à combustibles. Cette solution fait appel à des hydrates de clathrates.

Le Dr John Ripmeester, chargé du groupe structure et fonction des matériaux, est un pionnier dans l’étude des hydrates de gaz. Pour demeurer stables, les hydrates de gaz contenant de l’hydrogène exigent une pression de 25 atmosphères à une température de 0°C. Dans cet état, les hydrates de gaz classiques peuvent stocker environ 2% d’hydrogène par volume d’hydrates.

Le chimiste et son équipe ont démontré que l’ajout de petites quantités de tétrahydrofurane (THF) stabilisait la structure des hydrates en leur permettant de transporter deux fois plus de molécules d’hydrogène.

La teneur d’hydrogàne atteint alors les 5% à 8% recommandés pour obtenir un support de stockage utile.

Les chercheurs de l’ISSM – CNRC travaillent maintenant à accélérer la réaction chimique. En effet, le stockage ou l’extraction d’hydrogène d’une structure d’hydrates prend actuellement de quelques jours à quelques semaines.

L’idée est l’utilisation de minuscules perles de silice recouvertes d’hydrates de gaz, qui en accroissant la surface de stockage du système, pourraient accélérer la réaction chimique. Jusqu’alors, les expériences n’ont abouti qu’à une réduction de quelques heures de la phase de stockage de l’hydrogène.

Les recherches se poursuivent donc, soutenues par des fonds de l’Initiative sur le Changement Climatique pour étudier les hydrates au moyen de la résonance magnetique nucléaire.
Pour en savoir plus, contacts:

– Dr. John Ripmeester – Program Leader, Functional Materials – The Steacie Institute for Molecular Sciences – National Research Council of Canada, 100 Sussex Drive, Rm 111 Ottawa, Ontario, Canada K1A OR6 – tel : +1 (613) 993 2011, fax : +1 613 998-7833
email: John.Ripmeester@nrc-cnrc.gc.ca
http://steacie.nrc-cnrc.gc.ca/personal/ripmeester/rip_index_e.html
Source:  http://steacie.nrc-cnrc.gc.ca/overview/newsroom/whatsnew_f.html


*Source ADIT (septembre), Etats Unis: La nouvelle recette de l’hydrogène : de l’eau, du silane et une pincée de Rhénium:


Trois chercheurs du département de chimie de l’Université de Purdue (Indiana) ont découvert par hasard un procédé simple de production d’hydrogène gazeux qui résoudrait les difficultés de stockage de ce gaz pour sa mise en oeuvre dans les piles à combustible embarquées.

C’est en synthétisant du silanol (nom courant du monométhyl silane triol, dont les applications sont nombreuses dans l’industrie cosmétique) par décomposition catalytique d’organosilanes en présence d’eau et d’un catalyseur au Rhénium, que les scientifiques ont identifié un produit de réaction inattendu, de l’hydrogène gazeux pur.

Ils estiment qu’un mélange équivolumetrique de 53 litres d’organosilane et d’eau peut produire environ 3 kilogrammes d’hydrogène capable de propulser un véhicule sur près de 300 kilomètres.

 La rentabilité économique du procédé reste cependant à prouver. Les auteurs reconnaissent n’avoir aucune idée des effets de marchés induits par la production massive d’organosilane et de silanol. Par ailleurs, ce procédé ne lève pas la barrière économique qui freine jusqu’à présent la mise en oeuvre des piles à combustible: l’emploi d’un catalyseur utilisant un métal rare.

Sources:
– http://www.physorg.com/news6137.html
– http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/2005/127/i34/abs/ja053860u.html


*Source ADIT (mai), Danemark: Le Danemark veut prendre le premier train à hydrogène d’Europe:


La région danoise du Jutland occidental espère devenir le berceau du premier train à hydrogène d’Europe.

Trois villes de la région – Vemb, Lemvig et Thyboron – sont disposées à fournir des fonds en vue de la mise en circulation d’un train à hydrogène sur les 59 kilomètres de ligne ferroviaire les reliant.

 Selon les autorités danoises, l’Union Européenne et la ville de Ringkobing ont également fait savoir leur volonté de contribuer financièrement au projet, portant l’investissement total à 500.000 dkk (66.000 €).

 Le train à hydrogène est considéré comme un projet clé pour le nouveau Centre de Recherche et d’Innovation sur l’Hydrogène (HIRC) créé au Jutland occidental en vue de positionner le Danemark en première ligne des efforts mis en oeuvre pour développer des applications de l’hydrogène.

 Selon le directeur général du HIRC, Jens-Chr. Moller: “Notre objectif est de concevoir le premier train à hydrogène commercialement viable en Europe.

Nombreux sont les projets internationaux consacrés à l’utilisation de l’hydrogène dans les voitures et les autobus, mais les projets de trains à hydrogene sont très rares et basés pour l’essentiel aux Etats-Unis et au Japon. C’est l’occasion, pour le Jutland occidental, de réaliser un projet de portée internationale“.

 Le HIRC espère maintenant susciter l’intérêt de grands fabricants intéressés par une participation au projet.

Contact:
Jens Christian Moller, Directeur du Centre de Recherche et d’Innovation sur l’Hydrogene – tel : +45 70251114 – courriel : jcm@hirc.dk,
site Internet :  http://www.hirc.dk
Source: Ritzau, 26/03/2005


2004

Sources ADIT: Edition spéciale de “Science et Vie” / “Automobile 2004”
Pile à combustible: des promesses lointaines. La pile à combustible s’enfonce toujours plus dans le futur… des chiffres de l’ordre de 1.000 € par kg d’hydrogène stocké sont annoncés; or, il en faudrait 4 à 5 kg. Une production à grande échelle permettrait de réduire ce coût, mais dans une fourchette de 200 à 500 €/kg (bien au-dessus des 125 € d’un réservoir classique).


Italie: Pôle technologique, l’hydrogène à l’honneur en Vénétie

Le consortium Hydrogen Park, fondé par l’Union des industriels de Venise, a proposé la création d’un pôle énergétique consacré à l’hydrogène en Venetie.

Officiellement membre du groupe ENEL (Institut National pour l’énergie électrique) depuis février 2004, le consortium s’est uni à la région Venetie, à la ville de Venise ainsi qu’au ministère italien de l’Environnement et de la Protection du Territoire pour  la mise en place d’un district à part entière.

Le pôle devrait être l’un des plus importants dans le monde pour la production, l’utilisation et l’étude de l’hydrogène (ndlr: “énergétique”).

 La signature définitive de l’accord de création de celui-ci est prévue pour cette année. Les négociations sont en cours pour l’acquisition d’un site qui pourrait être à Fusina, près de Venise.

L’inauguration prochaine du projet de construction d’une centrale électrique à hydrogène à Porto Marghera, près de Venise, constitue un premier jalon.

Cette centrale électrique à cycles combinés et à haut rendement, proche de 98% (les centrales thermoélectriques ont un rendement de 35%), mettra à disposition 20MWe et sera alimentée par les installations pétrochimiques de Venise, qui produisent aujourd’hui environ 5000 tonnes d’hydrogène par an.

Avec l’édification d’un second site de l’ENEL, l’ensemble du gaz à disposition permettra également d’alimenter 15.000 voitures, tous les moyens de transport urbains et extra-urbains de Venise (avec notamment le projet de vaporetto à gaz pour les lignes du Grand Canal) et de chauffer en partie la ville de Marghera.

Cette initiative marque un renouveau important en Venetie, lieu symbolique de la transformation des hydrocarbures mais aussi de la précarité environnementale, et le début des applications énergétiques sans émission de gaz à effet de serre et à haut rendement.
    Les premières applications liées à ce projet sont attendues en 2006.
Source: Il Sole 24 ore, 24/02/2004

Japon: Pile à combustible de type SOFC entièrement constituée de ceramique

 Le “Central Research Institute of the Electric Power Industry – CRIEPI” a developpe une pile a combustible de type SOFC (acronyme de Solid Oxide Fuel Cell, il designe des piles a combustible utilisant un oxyde conducteur ionique solide) composee entierement de ceramique.

Les ceramiques resistant mieux aux hautes temperatures que les metaux, leur utilisation pour la composition de connecteurs reliant individuellement les piles permet au systeme de fonctionner a une temperature plus elevee, augmentant ainsi sa capacite a produire de l’electricite.

Les elements composant une pile a combustible de type SOFC sont traditionnellement connectes entre eux par des liaisons metalliques en nickel. 

L’inconvenient des liaisons metalliques est qu’elles s’oxydent et se deteriorent a haute temperature, obligeant ainsi les piles a combustible a fonctionner a des temperatures de l’ordre de 700-800°C. Un fonctionnement a de telles temperatures reduit considerablement le rendement des piles a combustible.

Les connexions en ceramique n’etaient pas utilisees a ce jour car elles avaient tendance a reagir chimiquement et a se deteriorer, rendant possibles des fuites d’hydrogene et d’air.

 Le CRIEPI a resolu ce probleme en ajoutant un oxyde inorganique a base de calcium a la ceramique afin d’inhiber les reactions chimiques conduisant a sa deterioration.

Le produit resultant  est une pile a combustible composee uniquement de ceramique fonctionnant a une temperature de 1000°C et capable de generer 1 Watt par centimetre carre d’electrolyte, ce qui represente cinq fois la puissance generee par les piles a combustible traditionnelles de type SOFC.

De plus, la nouvelle pile a combustible peut fonctionner sans interruption pendant 2000h, ce qui represente une augmentation d’un facteur 50 de la duree d’utilisation, car la formation de craquelures dues a l’expansion thermique des metaux et des ceramiques ne se produit plus dans ce nouveau dispositif.

Contact:
http://criepi.denken.or.jp/en/
Source: The Nikkei Business Daily, 22/04/2004


2003

*Deux sources ADIT:


1) Matériau nanostructure pour le stockage

 Le Forschungszentrum Karlsruhe (Allemagne) a mis au point un matériau permettant un meilleur stockage de l’hydrogène. Actuellement, le remplissage du réservoir d’hydrogène d’une pile à combustible prend plus d’une heure; en outre, l’hydrogène ne peut se libérer du réservoir que de façon lente, ce qui limite la puissance du moteur.

Avec le matériau composé de nano-particules mis au point à Karlsruhe, l’opération de remplissage ne devrait durer plus que quelques minutes.

Le matériau est constitué d’un mélange d’hydrures métalliques d’aluminium NaAlH4 et de nano-clusters de titane.

Les hydrures métalliques ont la capacité de stocker les atomes d’hydrogène dans leur structure atomique et de la libérer par simple augmentation de la température; les nano-clusters de titane ont un rôle de catalyseur, ce qui permet de réduire le temps de remplissage et de vidage du réservoir.
Ils sont composés de 13 atomes, un atome au centre entourés de 12 atomes, le tout étant maintenu stable grâce à des molécules de solvant qui les enveloppent.

 Un article est paru dans la revue Nanotechnology 14, 2003, pp 778-785.Sourc: Communique de presse du FZK, 23/05/03


2) Une pile à combustible “bio”

Le RITE (Research Institute of Innovative Technology for the Earth) et Sharp Corp. ont développé une technologie pour rendre possible l’utilisation des piles à combustible “bio”. Il s’agit de coupler une pile à combustible et un système de mise en culture de micro-organismes . Le glucose produit à partir de déchets alimentaires est donné à ces micro-organismes, qui produisent alors de l’hydrogène. Les partenaires vont commencer à tester ce système pour une utilisation ménagère ou dans des bureaux dans les deux ans à venir.

Contacts :
– aurelien.gabet@diplomatie.gouv.fr – http://sharp-world.com/index.html
    Pour en savoir plus: Nihon Keizai Shinbun, 13/02/2003


2002

EREN NETWORK NEWS,  June 19, 2002, a weekly newsletter from the U.S. Department of Energy’s (DOE), Energy Efficiency and Renewable Energy Network (EREN)    The Royal Dutch/Shell Group of Companies has launched a project in Norway to explore multi-megawatt fuel cells. Shell is partnering with Aker Kvaerner and Statkraft on the $125 million project, which is expected to be finished in 2010. Shell intends to develop fuel cells as large as 10 to 20 megawatts in capacity, which could provide the power needs of offshore oil or gas platforms. See the June 10th press release on the Shell Web site.