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En bref : un nouvel alliage d'aluminium pour stocker de l'hydrogène

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Le concept de réservoir d'hydrogène en aluminium pour des voitures ou des dispositifs électriques comme nos téléphones portables n'est pas nouveau. Mais on ne sait pas encore stocker suffisamment d'hydrogène avec un tel réservoir. Un nouvel alliage d'insertion vient d'être découvert et ouvre de nouveaux espoirs.

La société japonaise Toyota développe des voitures hybrides roulant avec une pile à combustible. La Toyota FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle) a été commercialisée en 2002. Pour des voitures roulant uniquement avec de l'hydrogène, il faudrait pouvoir le stocker en grandes quantités et de façon fiable. © Kjkolb, Wikipédia, cc by sa 2.5

La maîtrise de la fusion contrôlée est en bonne voie avec Iter. Malheureusement, la production commerciale d'électricité avec des réacteurs, dont Demo sera le prototype, ne se fera pas avant les années 2050. Nécessairement, avant cette date, une partie des technologies actuellement explorées pour produire de l'énergie photovoltaïque et utiliser des piles à combustible afin d'alimenter des voitures ou des ordinateurs portables auront déjà pris partiellement le relais des énergies fossiles. Or, pour alimenter des piles à combustible, il faut pouvoir stocker de l'hydrogène en grandes quantités et sans risque.

Des chercheurs japonais avaient déjà exploré, il y a quelque temps, les possibilités offertes par des alliages à base d'aluminium, présentant plusieurs avantages : ils sont légers et non toxiques pour les plantes et les animaux. Mais jusqu'à présent, ceux contenant du magnésium, du sodium ou du bore s'étaient finalement montrés décevants. Des chercheurs de la Japan Atomic Energy Agency et de l'université Tohoku viennent pourtant d'annoncer qu'ils ont obtenu un nouvel alliage prometteur. Il s'agit tout bonnement du premier alliage d'insertion à base d'aluminium capable de stocker de l'hydrogène. Rappelons que les alliages d'insertion sont constitués de métaux dans lesquels un non-métal vient occuper une partie des sites interstitiels (les espaces entre les atomes d'un réseau cristallin métallique).

Le premier hydrure interstitiel d'aluminium

Les physiciens expliquent dans un article d'APL Materials, qu'ils sont partis d'un alliage à base de cuivre et d'aluminium de formule Al2Cu, et l'ont porté à une température de 800 °C et à une pression de 10 gigapascals en présence d'hydrogène. Le résultat : un alliage d'insertion de formule Al2CuHx. « Bien que sa synthèse nécessite des conditions extrêmes et que sa teneur en hydrogène soit faible, notre nouveau composé a montré qu'un d'alliage d'insertion à base d'aluminium et d'hydrogène était réalisable », déclare Hiroyuki Saitoh l'un des chercheurs ayant synthétisé le nouvel alliage. Il ajoute : « Sur la base de ce que nous avons appris lors de cette première étape, nous prévoyons de synthétiser des matériaux similaires dans des conditions moins extrêmes, des matériaux qui, nous l'espérons, se révéleront très efficaces pour stocker l'hydrogène ».