CEA : un réservoir hydrogène à haute performance

Dans le cadre du projet européen StorHy, le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) a présenté un réservoir à hydrogène entièrement réalisé en matériaux polymères composites.

Projet intégré au 6ème Programme Cadre de Recherche et Développement de l’Union Européenne, le projet (StorHy Hydrogen Storage Systems for Automotive applications) a tenu sa réunion finale en juin à Poissy (Yvelines), dans les locaux de PSA Peugeot-Citroën-Automobiles. Parmi les différentes technologies de stockage embarqué étudiées (stockage solide, cryogénique et hyperbare), les experts de la Commission européenne et les représentants des 40 partenaires européens (industriels et académiques) du projet ont fait le point sur 54 mois de développements focalisés sur les technologies de stockage de l’hydrogène.

Ces réservoirs, développés en partenariat avec le fabricant Ullit, stockent l’hydrogène sous forme gazeuse.

La partie interne du réservoir (le liner), assurant l’étanchéité de l’hydrogène, est réalisée en polymère selon un procédé innovant de synthèse et transformation simultanées, explique le CEA.

La coque composite externe assure quant à elle la résistance et la protection mécaniques. Elle est constituée par enroulement filamentaire et utilise des matériaux issus de l’aéronautique comme les fibres de carbone.

Cette technologie est actuellement présentée comme la seule à satisfaire les trois principaux critères issus des cahiers des charges européens pour le stockage embarqué à 700 bars :

  • Durée de vie : pour représenter leur vieillissement au cours de la vie d’un véhicule, les réservoirs CEA ont fait la preuve de leur résistance à plus de 15 000 cycles de remplissage (20-875 bars) sans perte notable de propriétés (norme en vigueur) ;
  • Etanchéité : le taux de fuite des réservoirs CEA était a minima 20 fois inférieur à la valeur demandée par la norme (1cm3/L/h) ;
  • Sécurité : les réservoirs du CEA ont démontré leur résistance à des pressions internes supérieures à la pression d’éclatement fixée par la norme (1645 bars, près de 2,5 fois la pression de service).

L’utilisation de 3 réservoirs compacts du même format que celui présenté à StorHy, soit 3 fois 34 litres de volume interne, permet d’embarquer environ 4,5 kg d’hydrogène. Cette configuration permet d’envisager avec les technologies actuelles une autonomie d’environ 500 km pour une voiture familiale équipée d’une pile à combustible PEMFC de 70 à 80 kW.

Le CEA poursuit ses recherches au sein de l’ANR, d’Oseo et de la ‘Joint Technology Initiative’ européenne sur l’hydrogène. Ces recherches visent à accélérer la maturité industrielle de ce type de réservoirs et faciliter leur intégration dans un véhicule : optimisation des densités d’énergies stockées, mise en place de la connectique et des capteurs pour la maintenance ; adaptabilité de la forme du réservoir au véhicule ; intégration dans un système complet PAC et surtout réduction des coûts.

Cette technologie a été développée au CEA Le Ripault, à 15 km de Tours. Il est notamment spécialisé dans le développement de nouveaux matériaux.

Voir en ligne : "Produire de l’énergie sans gaz à effet de serre : l’action du CEA"

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