Stockage d’Hydrogène dans des Molécules Synthétiques

Le stockage d’hydrogène s’améliore grâce à une technologie de mélange entre hydrogène et gaz naturel développée en Corée du Sud. La généralisation de ce procédé pourrait permettre une avancée majeure dans la transition énergétique de nos sociétés.

Le stockage d’hydrogène en cages moléculaires

Le Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) en Corée du Sud a imaginé piéger l’hydrogène dans des molécules en forme de cage afin de rendre son stockage moins contraignant. Ces cages moléculaires existent déjà dans la nature et sont appelées « hydrates de clathrate ». Il s’agit de composés solides à base d’eau dont les cavités peuvent accueillir diverses molécules.

Youngjune Park, professeur au GIST, a mené des recherches sur l’utilisation des hydrates de clathrate comme récipients pour le stockage d’hydrogène pur. Toutefois, ce procédé est très lent et nécessite toujours des conditions extrêmes de température et de pression.

Mélanger l’hydrogène à du gaz naturel

Park et son équipe ont néanmoins exploré une solution à ce problème. Les chercheurs ont tenté de former des hydrates de clathrate à partir d’un mélange d’hydrogène et de gaz naturel (MHGN), et non plus seulement d’hydrogène pur. De précédentes expériences avaient en effet démontré que le gaz naturel pouvait favoriser la formation de clathrates dans des conditions favorables.

L’équipe de scientifiques a ensuite identifié le meilleur mélange d’hydrogène et de gaz naturel pour la formation efficace d’hydrates de clathrate. En faisant varier les taux de concentration du méthane et de l’éthane, qui agissent comme modulateurs thermodynamiques, et de l’hydrogène.

Les scientifiques ont finalement atteint le stockage théorique maximal d’hydrogène possible. Et ce même dans des conditions de pression et de température modérées (<100 bar et -8°C respectivement).  

L’hydrogène, l’énergie de demain

L’hydrogène est aujourd’hui présenté comme la solution privilégiée pour se diriger vers une économie moins carbonée. Notamment par ce que son obtention possible à partir d’eau (et sans émettre de carbone) en fait une source d’énergie durable. L’hydrogène présente également des capacités énergétiques supérieures aux combustibles fossiles traditionnels.

Mais contrairement aux hydrocarbures, l’hydrogène pur doit être stocké à une pression extrêmement élevée (>100 bar) ou à basse température (-20°C). Ce qui représente un obstacle économique considérable pour le stockage d’hydrogène.

Transition progressive des combustibles fossiles vers l’hydrogène

Le Dr Park considère que « les hydrates de clathrate et les MHGN pourraient constituer une solution raisonnable à moyen terme pour le stockage de ce que l’on appelle l’hydrogène « bleu », c’est-à-dire l’hydrogène produit à l’aide d’une technologie basée sur les combustibles fossiles, mais avec des émissions minimales de CO2. »