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Des scientifiques ont découvert un nouveau matériau qui pourrait être la clé permettant de libérer le potentiel des véhicules à hydrogène à travers le monde. En effet, tandis que les populations et les entreprises du monde entier envisagent de plus en plus sérieusement de s’éloigner progressivement des voitures et des camions fonctionnant aux combustibles fossiles (et de l’utilisation générale des énergies fossiles), des technologies alternatives plus écologiques et viables sur le long terme sont à l’étude.

À savoir que l’hydrogène a donné lieu au développement de technologies d’énergie « verte » à fort potentiel. Malheureusement et jusqu’à présent, la taille, la complexité et le coût d’un système d’alimentation en carburant de ce type, constituaient des obstacles majeurs… Mais cela pourrait bien ne plus être le cas aujourd’hui !

Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par le professeur David Antonelli de l’Université de Lancaster, a découvert un nouveau matériau à base d’hydrure de manganèse, qui pourrait offrir de véritables solutions dans ce domaine. En effet, le nouveau matériau pourrait être utilisé pour fabriquer des tamis moléculaires dans les réservoirs de carburant, qui stockent l’hydrogène et fonctionnent aux côtés des piles à combustible dans un système à hydrogène.

Ce matériau, appelé KMH-1 (Kubas Manganese Hydride-1) permettrait de concevoir des réservoirs beaucoup plus petits, moins coûteux, plus pratiques et plus denses en énergie que ne le permettent les technologies actuelles de stockage d’hydrogène. Les véhicules qui en seraient dotés surpasseraient même de manière significative les performances des véhicules électriques actuels alimentés par batterie.

« Le coût de fabrication de notre matériau est très bas et la densité d’énergie qu’il peut stocker est bien supérieure à celle d’une batterie au lithium, ce qui fait que nous pourrions obtenir un système à pile à combustible à hydrogène coûtant cinq fois moins cher que les batteries au lithium-ion, en plus de fournir une bien plus longue portée », explique le professeur Antonelli, qui effectue des recherches dans ce domaine depuis plus de 15 ans.

Le matériau tire parti d’un processus chimique appelé liaison de Kubas. Ce processus permet le stockage d’hydrogène en distanciant l’atome d’hydrogène dans une molécule H2 et fonctionne à température ambiante. Cela élimine le besoin de scinder et de conserver les liaisons entre les atomes : des processus qui nécessitent une énergie élevée et une chaleur extrême.

Le matériau KMH-1 absorbe et stocke également toute énergie excédentaire, permettant d’éviter tout recours à un réchauffement et à un refroidissement externes. Cet élément est crucial car il signifie que l’équipement de réchauffement et refroidissement n’a pas besoin d’être utilisé dans des véhicules. Cela résulte en des systèmes ayant le potentiel d’être beaucoup plus efficaces que les modèles existants.

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Il faut savoir que le tamis fonctionne en absorbant l’hydrogène et libère ensuite un seul atome d’hydrogène du réservoir dans la pile à combustible, lorsque la pression est relâchée. Les expériences effectuées par les chercheurs ont permis de démontrer que ce matériau pourrait permettre un stockage bien plus efficace : soit quatre fois plus d’hydrogène dans le même volume que les technologies existantes ne le permettent.

Bien que les véhicules, y compris les voitures et les poids lourds, soient les applications les plus évidentes pour ce nouveau matériau, les chercheurs suggèrent qu’il en existe de nombreuses autres pour le KMH-1. « Ce matériau peut également être utilisé dans des appareils portables mobiles tels que des drones ou dans des chargeurs d’appareils mobiles, afin que les gens puissent aller en camping durant une semaine sans avoir à recharger leurs appareils », a déclaré le professeur Antonelli.

Source : Energy & Environmental Science

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