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Régénérer les hydrures de bore pour le stockage chimique et réversible de l’hydrogène


​​​L'usage des sources d'énergie intermittentes (jour / nuit, météo…) ou nos besoins variables en énergie (été / hiver) demandent des techniques de stockage d'énergie sur plusieurs mois. L'hydrogène est un bon vecteur énergétique, à condition de pouvoir le stocker efficacement de façon réversible. Ce stockage sous la forme d'hydrure de bore est une voie possible, mais qui exige de pouvoir régénérer les produits intermédiaires. Une voie catalytique douce est proposée par le Nimbe/LCMCE (CEA-Iramis) pour dépasser une étape limitante intervenant dans le procédé.

Publié le 30 avril 2025

L'hydrogène a une densité énergétique massique importante : 120 MJ/kg, soit près de trois fois celle des hydrocarbures. Cette caractéristique en fait un bon support de stockage d'énergie sous forme chimique, en particulier pour les énergies bas-carbone renouvelables, mais intermittentes. L'hydrogène présente cependant une densité d'énergie volumique faible, et nécessite d'être stocké sous forme concentrée en volume. Les méthodes de stockage aujourd'hui utilisées sous forme gazeuse (compression) ou liquide (liquéfaction à basse température) posent des limites en termes d'efficacité, et exigent aussi des contraintes de sécurité. 

Le stockage chimique, est une autre voie pour stocker l'hydrogène de manière réversible. Sur ce point, les hydrures de bore présentent une forte densité énergétique et leur stabilité thermique les rendent attrayants pour ces applications de stockage d'énergie, mais leur utilisation en cycles nécessite de savoir les régénérer.

Regénérer l'hydrure de bore en hydrogène dans des conditions plus accessibles

L'équipe du NIMBE/LC​MCE (CEA-Iramis) propose une nouvelle voie de synthèse applicable à la régénération d'hydrures de bore (BxHy, tel que le borane NH3-BH3), par hydrogénolyse de précurseurs chlorés, produits intermédiaires dans le cycle du stockage de l'hydrogène dans des matériaux à base de bore (dialkylhydroborane). Cette méthode présente l'avantage de pouvoir être réaliser à 25°C et 10 bars d'hydrogène, des conditions « douces » comparé aux procédés industriels sur lesquels repose la synthèse des hydrures de bore aujourd'hui.

Ces résultats représentent une avancée pour la production d'hydrures de bore, élément pouvant être utilisé pour fixer l'hydrogène de façon aisément réversible. Ils ont fait l'objet d'une demande de brevet, ainsi que d'un article dans la revue Angewandte Chemie.​​


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