Cette invention va (enfin) permettre de stocker de l’hydrogène dans des batteries résidentielles

L’hydrogène est considéré par beaucoup comme une solution d’avenir en raison de son abondance, son importante capacité énergétique et son faible empreinte carbone. Cependant, si bon nombre d’entreprises ne privilégient pas cette ressource, c’est en raison des difficultés liées à sa production, notamment en termes de coût, et à son stockage. Pour pouvoir le stocker, il faut des réservoirs spéciaux et une technologie de refroidissement, sans parler des nombreuses précautions de sécurité à respecter. Le fait est que l’hydrogène est hautement inflammable et extrêmement volatil, alors que c’est un vecteur énergétique très prometteur. En Suisse, les chercheurs de l’ETH Zurich ont réussi à franchir ces obstacles en utilisant une technologie bien connue et le quatrième élément le plus abondant sur Terre : le fer.

Une méthode inspirée d’un procédé de production d’hydrogène inventé en 1784

L’équipe de recherche, dirigée par Wendelin Stark (professeur à l’ETH Zurich), s’est inspirée de la méthode de production à partir de fer et de vapeur d’eau, connue depuis le 19ᵉ siècle. Ils utilisent l’énergie solaire excédentaire en été pour décomposer l’eau afin de produire du H2, puis acheminent celui-ci dans des réacteurs en acier inoxydable remplis de minerai de fer à 400 °C. En hiver, pour récupérer l’hydrogène stocké (afin de le convertir en électricité ou en chaleur dans une turbine à gaz ou une pile à combustible), ils introduisent de la vapeur chaude dans le réacteur. « Ce processus chimique est similaire à la charge d’une batterie. Cela signifie que l’énergie contenue dans l’hydrogène peut être stockée sous forme de fer et d’eau pendant de longues périodes avec presque aucune perte », indique Stark. Leur objectif étant de réduire au minimum l’énergie nécessaire au processus de déchargement, ils génèrent cette vapeur à partir de la chaleur résiduelle de la réaction de déchargement.

Des avantages majeurs en termes de coût et de sécurité

Selon les chercheurs de l’ETH Zurich, cette nouvelle méthode de production et de stockage d’hydrogène est largement plus avantageuse que les solutions existantes. Le fait est que non seulement le minerai de fer est un matériau bon marché et abondant, mais il n’est pas également nécessaire de le traiter avant de le placer dans le réacteur. En outre, pour ce dernier, il n’y a pas d’exigences de sécurité particulières requises, contrairement aux réservoirs à haute pression (350-700 bars) généralement utilisés pour stocker l’hydrogène gazeux. Par ailleurs, ils ont indiqué que l’on peut facilement augmenter la capacité de stockage, notamment en construisant des réacteurs plus grands et utilisant plus de minerai de fer. Bref, les chercheurs estiment que ce procédé de stockage revient dix fois moins cher que les méthodes existantes.

Une installation pilote sur le campus de Hönggerberg en guise de test

L’équipe de recherche a mis en place une installation pilote sur le campus de Hönggerberg, afin d’évaluer et de démontrer la faisabilité technique de leur technologie de stockage de H2. Ils ont installé trois réacteurs en acier inoxydable d’une capacité de 1,4 m³, contenant chacun 2 à 3 tonnes de minerai de fer brut. Grâce à cette usine de test, ils affirment pouvoir stocker environ 10 MWh d’hydrogène pendant des périodes prolongées.

Cela leur permet de produire 4 à 6 MWh d’énergie électrique qui, selon eux, peut alimenter trois à cinq foyers suisses en hiver. Les chercheurs prévoient d’agrandir l’installation pilote, afin de couvrir un cinquième des besoins en électricité du campus (en hiver) d’ici à 2026. Plus d’infos : ethz.ch. Trouvez-vous ce procédé utile et intéressant ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .