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Les chimistes de l'Université de l'Oregon (UO) ont développé un matériau (solide) efficace de stockage d'hydrogène sous une forme chimique, fonctionnant en toute sécurité à température ambiante, un procédé qui ouvre la voie à des applications dans le domaine des transports.
L'inconvénient de l'hydrogène (gaz), reste qu'il peut être stocké uniquement dans des réservoirs à haute pression ou cryogéniques.
Dans une étude publiée en ligne dans le Journal de l'American Chemical Society (ACS), une équipe de 4 scientifiques de l'UO ont décrit le développement d'une plate-forme en amine, basée sur le cycle géochimique du borazane appelé BN-méthylcyclopentane. Car en plus de la température et des propriétés stables, elle dispose également de la faculté de désorption d'hydrogène, (... transformation inverse de la sorption, par laquelle les molécules sorbées se détachent du substrat) sans aucun changement de phase, a la fois propre, rapide et contrôlable. Le système mis au point utilise également du chlorure de fer (facilement disponible) comme un catalyseur pour la désorption, et permet le recyclage du combustible usé, même dans un état chargé.
Les grands défis pour que cette plate-forme de stockage décolle sont la nécessité d'augmenter le rendement de l'hydrogène d'une part et le développement d'un mécanisme plus efficace de régénération de l'énergie d'autre part.
« En plus de la production d'hydrogène renouvelable, le développement des technologies de stockage de l'hydrogène continue d'être un axe de recherche important afin d'aboutir à la mise en place d'une infrastructure énergétique basée sur l'hydrogène », a déclaré Shi-Yuan Liu, professeur de chimie et chercheur à l'Institut des Sciences de la Matière à l'UO.
Le département américain de l'Énergie (DOE), qui a financé cette recherche, s'efforce de développer un liquide viable et un support solide pour le "carburant hydrogène" d'ici 2017. La nouvelle approche de l'UO diffère de nombreuses autres technologies étudiées en ce qu'elle est à base de liquide plutôt que de solide, qui, selon Liu, "faciliterait une transition possible d'une infrastructure de type essence à celle d'hydrogène."
« Le champ des matériaux basés sur le stockage de l'hydrogène a été dominé par l'étude de la phase solide des matériaux tels que les hydrures métalliques, les matériaux absorbants et les boranes d'ammoniac », a précisé Liu. « La disponibilité d'un matériau de stockage d'hydrogène liquide pourrait représenter une option pratique pour les mobiles et les applications de transports qui bénéficieraient ainsi des infrastructures déjà existantes des carburants liquides."
La clé réside en fait dans la chimie. L'équipe de Liu a découvert initialement que 6 chaînons cycliques de borazane étaient facilement trimérisables - formant une molécule plus grande - avec un dégagement d'hydrogène. Ces matériaux de base, cependant, étaient des solides. En ajustant la structure, notamment en réduisant la taille du cycle de 6 à 5 chaînons, les chercheurs ont réussi à créer une version liquide qui possède une basse pression de vapeur et ne change pas sa propriété liquide lors de la libération d'hydrogène.
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