« Le stockage de l’hydrogène sous pression ou liquide nécessite de fabriquer des réservoirs spéciaux, très coûteux et qui ne sont pas encore complètement fiables aujourd’hui », analyse la chercheuse. « Les molécules d’hydrogène ont la particularité de se diffuser dans tous les matériaux et on n’a pas encore réussi à concevoir des matériaux totalement étanches. À long terme, il peut se produire des pertes si on laisse de l’hydrogène sous pression ou liquide dans un réservoir. L’avantage du procédé LOHC est qu’il est possible d’utiliser toutes les infrastructures pétrolières déjà existantes pour le stockage, car les molécules porteuses de l’hydrogène ont les mêmes propriétés que le pétrole ».
Le couple de molécules toluène/méthylcyclohexane a longtemps été utilisé pour mettre en œuvre ce procédé. Concrètement, le toluène est la molécule de départ, que l’on associe à de l’hydrogène grâce à une réaction d’hydrogénation, dans des conditions que l’on peut qualifier de douces puisque l’hydrogène est comprimé à 30 bar, à des températures comprises entre 90 et 150 degrés. Cette réaction donne naissance à une molécule de stockage appelée méthylcyclohexane et a la particularité d’être exothermique. L’énergie libérée peut ainsi être valorisée en couplant cette première étape avec par exemple un réseau de chaleur. Pour « déstocker » l’hydrogène emprisonné, une réaction chimique de déshydrogénation est nécessaire. Celle-ci se déroule à pression atmosphérique, mais nécessite une température très élevée de 320 degrés.
« Il faut beaucoup d’énergie pour libérer l’hydrogène, c’est pour cela que ce procédé ne s’est pas développé », explique Isabelle Pitault. « Si vous avez de l’énergie disponible à proximité avec la présence d’une aciérie ou d’un cimentier, cette contrainte peut être levée. Sinon, il est nécessaire de brûler une partie de l’hydrogène, ce qui représente une consommation de 25 % de ce gaz. Mais si l’on compare ce besoin énergétique avec les deux autres méthodes, cette consommation est presque équivalente puisque la compression de l’hydrogène nécessite 20 % de l’énergie interne mobilisée et celle pour fabriquer de l’hydrogène liquide 30 %. Une différence se situe au niveau de l’étape durant laquelle ce besoin énergétique est nécessaire. Pour l’hydrogène sous pression ou liquide, ce besoin se situe au moment du stockag
Pendant de nombreuses années, ce procédé a fait l’objet de critiques, car les molécules utilisées sont dérivées du pétrole. Aujourd’hui, ces critiques n’ont plus lieu puisque plusieurs études démontrent qu’il est possible de synthétiser le toluène à partir de la biomasse, notamment la lignine. Par ailleurs, les molécules utilisées ne sont pas détruites à chaque stockage/déstockage, car elles servent uniquement de réservoirs pour accueillir l’hydrogène. « On peut prendre l’image d’une batterie ; vous n’allez pas la jeter après la première décharge », s’exclame la chercheuse. « Certes, certaines molécules utilisées ont tendance à se dégrader au fur et à mesure des cycles, mais il est possible de les resynthétiser en usine sans avoir besoin de s’approvisionner à nouveau. Le cycle peut donc être vertueux ».
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