Essais & Simulations 154

DOSSIER
ÉVÉNEMENT
Stockage de l’hydrogène liquide : une meilleure
connaissance des propriétés des matériaux à
basse température
Dans cet article technique, Jean-Pierre Monchau, président de Themacs Ingénierie, présente
une méthode appliquée à des échantillons métalliques. Cette méthode vise à mieux
comprendre la caractérisation et les propriétés des matériaux utilisées dans le stockage
d’hydrogène liquide.
Le stockage de l’hydrogène liquide est un enjeu majeur
pour cette filière. L’avion à hydrogène comme le projet
d’Airbus ZEROe en est un exemple. Pour cela, il sera
nécessaire de maitriser des technologies qui n’ont pas
été utilisées auparavant dans ce secteur. Si de grands acteurs
de la filière spatiale maîtrise cette technologie, les enjeux pour
celle du transport sont différents. Le réservoir du premier étage
d’une fusée comme pour Ariane 5 doivent tenir moins d’une
minute de vol, et son remplissage se fait au moment du tir.
L’aviation civile doit pouvoir maintenir l’hydrogène liquide
dans ses réservoirs sur une durée beaucoup plus longue, par
exemple pour un avion stationné dans un aéroport. Les modélisations
permettant d’optimiser le design ont ainsi besoin de
valeurs fiables des propriétés de ces matériaux.
LES RESSOURCES BIBLIOGRAPHIQUES
La littérature sur le sujet est assez vaste. On peut se référer aux
données du NIST ou de la Nasa. Il s’agit des données les plus
récentes sur le sujet à basse température. Mais le problème
de ces données sur les métaux sont issues de métaux pour
lesquels l’état métallurgique n’est pas connu. Or les écarts entre
des échantillons n’ayant pas la même histoire thermique peut
atteindre 30% d’écart.
Les données que l’on peut trouver actuellement sont les celles
établies pendant les années 1960 et 1970 pour la conquête
spatiale. Celles-c sont robustes mais ne concernent pas les
nouveaux matériaux comme les composites modernes, les
superalliages et les matériaux des pièces réalisées en fabrication
additive pour lesquelles la méthode de fabrication intervient
fortement dans ces propriétés. Pour ces matériaux, les données
bibliographiques restent à produire.
Alors pourquoi mesurer les propriétés des matériaux ? Les
raisons ont partiellement été évoquées plus haut :
- données incomplètes ou obsolètes
- données ne concernant pas les nouveaux matériaux
En outre, un élément essentiel pour sécuriser les
approvisionnements est de pouvoir contrôler les matériaux et
les pièces manufacturées utilisés en production.
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