FR2992400A1 - Systeme de stockage reversible d'hydrogene dans un materiau sous forme d'hydrure metallique comportant une pluralite de caloducs en contact thermique avec le materiau - Google Patents

Abstract

Système de stockage réversible d'hydrogène (3) comprenant : - au moins un réservoir (9) comprenant un matériau (11) pour stocker l'hydrogène par une absorption sous forme d'hydrure métallique et pour déstocker l'hydrogène par une désorption ; et - au moins un dispositif (13) en contact thermique avec le matériau pour, d'une part, extraire de la chaleur du matériau pendant l'absorption de l'hydrogène, le dispositif étant destinée à être en contact thermique avec une source froide (7) recevant la chaleur extraite, et pour, d'autre part, apporter de la chaleur au matériau pendant la désorption de l'hydrogène, le dispositif étant destiné à être en contact thermique avec une source chaude (5) fournissant la chaleur apportée. Le dispositif comporte une pluralité de caloducs (41-43-45) pour véhiculer au moins une fraction de la chaleur apportée et/ou pour véhiculer au moins une fraction de la chaleur extraite. Ensemble comprenant un tel système, et une source chaude et une source froide toutes deux en contact thermique avec le dispositif.

Description

Système de stockage réversible d'hydrogène dans un matériau sous forme d'hydrure métallique comportant une pluralité de caloducs en contact thermique avec le matériau. La présente invention concerne un système de stockage réversible d'hydrogène du type comprenant - au moins un réservoir comprenant un matériau pour stocker l'hydrogène par une absorption sous forme d'hydrure métallique et pour déstocker l'hydrogène par une désorption ; et - au moins un dispositif en contact thermique avec le matériau pour, d'une part, extraire de la chaleur du matériau pendant l'absorption de l'hydrogène, le dispositif étant destinée à être en contact thermique avec une source froide recevant la chaleur extraite, et pour, d'autre part, apporter de la chaleur au matériau pendant la désorption de l'hydrogène, le dispositif étant destiné à être en contact thermique avec une source chaude fournissant la chaleur apportée.

L'hydrogène est utilisé dans de nombreux domaines industriels, notamment à titre de combustible, par exemple pour palier à l'intermittence des énergies renouvelables, ou bien encore à titre de réactif. Néanmoins, lorsqu'on envisage de stocker de grandes quantités d'hydrogène, les solutions classiques de stockage, telles que l'hydrogène liquide ou à très haute pression, ne sont pas toujours satisfaisantes en termes d'efficacité énergétique ou de sécurité. Une possibilité consiste à stocker l'hydrogène sous forme d'hydrure métallique. Dans ce cas, l'hydrogène est mis en contact avec un matériau comportant un métal ou un alliage métallique dans des conditions de pression et de température qui induisent une incorporation de l'hydrogène sous forme atomique dans le réseau cristallin (réaction d'absorption ou réaction de charge). Pour récupérer l'hydrogène ainsi stocké, on se place dans des conditions de plus faible pression et/ou de température plus élevée, qui favorisent la réaction inverse (réaction de désorption ou réaction de décharge). L'absorption et la désorption de l'hydrogène sont respectivement exothermique et endothermique. Pour plus de détails concernant le stockage de l'hydrogène sous forme d'hydrure, on pourra se reporter à « Hydrogen in Intermetallic Compounds I et II », L. Schlapbach, Springer Verlag (1998). Les documents VVO-A-2007/125203 et VVO-A-2009/080986 décrivent par exemple des matériaux permettant le stockage de l'hydrogène sous forme d'hydrure métallique. Dans le cas de l'hydrure de magnésium MgH2, la chaleur dégagée par l'absorption de l'hydrogène représente environ 30% du pouvoir calorifique inférieur de l'hydrogène absorbé. Toutefois, l'absorption ralentit ou s'interrompt spontanément en cas d'élévation trop importante de la température du matériau de stockage due au dégagement de chaleur. Comme la désorption de l'hydrogène est fortement endothermique, elle est intrinsèquement sûre. Toutefois, la désorption ralentit ou s'interrompt spontanément également en cas de refroidissement trop important du matériau de stockage dû à la chaleur consommée. Le document VVO-A-2009/080975 décrit un réservoir de stockage d'hydrogène sous forme d'hydrure comportant un échangeur de chaleur pour apporter et/ou extraire de la chaleur du réservoir. L'échangeur de chaleur comprend une canalisation de fluide caloporteur et l'apport ou l'extraction de chaleur se font par circulation du fluide à une température appropriée dans le réservoir. En outre, afin de conserver des rendements de stockage élevés, c'est-à-dire d'éviter des pertes de chaleur, il a été proposé de stocker la chaleur dégagée lors de l'absorption dans un matériau à changement de phase, ou « MCP ». Néanmoins, la masse de MCP nécessaire est environ 10 fois supérieure à celle de l'hydrure. Une telle solution est donc réservée à des applications dans lesquelles le poids du dispositif ne pose pas de problème. Elle est également réservée à des applications dans lesquelles les cycles d'absorption - désorption sont courts, typiquement inférieurs à 24 heures, faute de quoi les pertes thermiques conduisent à une solidification du MCP. L'invention a pour but de fournir un système de stockage d'hydrogène comprenant un réservoir comportant un matériau pour stocker l'hydrogène sous forme d'hydrure métallique et pour déstocker l'hydrogène permettant de réduire la durée de chargement de l'hydrogène dans le réservoir ou la durée de désorption de l'hydrogène stocké. A cette fin, l'invention a pour objet un système du type décrit ci-dessus, dans lequel le dispositif comporte une pluralité de caloducs pour véhiculer au moins une fraction de la chaleur apportée et/ou pour véhiculer au moins une fraction de la chaleur extraite. Par « caloduc », on entend un élément conducteur de la chaleur, appelé heat pipe en anglais, comprenant une enceinte et un fluide situé dans l'enceinte et destiné à subir : - une vaporisation pour recevoir la chaleur dans au moins une première partie du caloduc, - une convection vers au moins une seconde partie du caloduc et une condensation dans la seconde partie pour céder la chaleur dans la seconde partie, et - un retour du fluide condensé vers la première partie. L'enceinte est par exemple une canalisation. Selon des modes particuliers de réalisation, le système peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le réservoir comprend des organes pour presser le matériau contre des caloducs de la pluralité de caloducs traversant le réservoir ; - le matériau est un composite apte à stocker l'hydrogène sous forme d'hydrure de magnésium ou d'hydrure d'alliage de magnésium ; - la pluralité de caloducs comprend une première pluralité de caloducs en contact thermique avec le matériau pour communiquer au matériau au moins une fraction de la chaleur apportée ; - la pluralité de caloducs comprend une seconde pluralité de caloducs en contact thermique avec le matériau et destinés à être en contact thermique avec la source froide pour enlever au matériau au moins une fraction de la chaleur extraite ; - chaque caloduc de la seconde pluralité de caloducs est connecté fluidiquement à un caloduc de la première pluralité de caloducs par une partie commune en contact thermique avec le matériau ; - le dispositif comprend en outre un échangeur intermédiaire de chaleur en contact thermique avec la première pluralité de caloducs, la pluralité de caloduc comportant une troisième pluralité de caloducs en contact thermique avec l'échangeur intermédiaire et destinés à être en contact thermique avec la source chaude pour véhiculer de la source chaude vers l'échangeur intermédiaire au moins une fraction de la chaleur apportée, le échangeur intermédiaire communiquant à la première pluralité de caloducs au moins une fraction de la chaleur apportée. L'invention concerne aussi un ensemble comprenant un système tel que décrit ci- dessus, et une source chaude et une source froide toutes deux en contact thermique avec le dispositif. Selon des modes particuliers de réalisation, l'ensemble peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la source chaude comprend au moins une pile à combustible en contact thermique direct avec le dispositif, la pile à combustible étant destinée à fournir au moins une fraction de la chaleur apportée au matériau par le dispositif ; - la pile à combustible est connectée fluidiquement au réservoir pour être au moins en partie alimentée en combustible par au moins une fraction de l'hydrogène déstocké par le réservoir ; - la source froide comprend un échangeur en contact thermique avec la seconde pluralité de caloducs et destiné à chauffer un fluide grâce à au moins une fraction de la chaleur extraite du matériau par le dispositif.

Par « contact thermique direct » entre le dispositif et la pile à combustible, on veut dire que le dispositif comprend au moins une partie située à l'intérieur de la pile à combustible de manière à recevoir directement la chaleur libérée à l'intérieur de la pile à combustible, par opposition avec la chaleur véhiculée par des effluents de la pile à combustible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un ensemble comportant un système de stockage selon l'invention, le système s'étendant verticalement et étant vue de côté, - la figure 2 représente schématiquement, en vue de dessus, une partie du système représenté sur la figure 1, - la figure 3 représente schématiquement un caloduc représenté sur la figure 1, - la figure 4 représente schématiquement, en coupe verticale, le réservoir du système représenté sur la figure 1, le réservoir ayant été simplifié pour n'avoir qu'un seul caloduc dans le but d'illustrer les organes de maintien du matériau contre le caloduc représenté, et - la figure 5 est un graphique illustrant l'évolution du chargement en hydrogène dans un système de stockage conforme à l'invention en comparaison d'un système de stockage de l'état de la technique. En référence à la figure 1, on décrit un ensemble 1 comportant un système de stockage d'hydrogène 3, une source chaude 5 en contact thermique avec le système de stockage 3, et une source froide 7 également en contact thermique avec le système de stockage 3. Par « contact thermique » entre deux corps, on entend ici que de la chaleur peut passer d'un corps à l'autre par conduction ou par conducto-convection, ou par rayonnement dans le cas d'une source chaude. Le système 3 comprend un réservoir 9 comprenant un matériau 11 pour stocker l'hydrogène par une absorption sous forme d'hydrure métallique et pour déstocker l'hydrogène par une désorption, et un dispositif 13 pour, d'une part, apporter de la chaleur au matériau 11 pendant la désorption de l'hydrogène, et pour, d'autre part, extraire de la chaleur du matériau 11 pendant l'absorption de l'hydrogène. Le réservoir 9 s'étend par exemple selon une direction verticale V. On définit également une direction transversale L sensiblement perpendiculaire à la direction verticale V.

Le réservoir 9 comprend, outre le matériau 11, une enceinte 15, au moins une entrée 17 pour l'hydrogène à stocker, au moins une sortie 19 pour l'hydrogène déstocké, et des organes 20 (figure 4) pour presser le matériau 11 contre le dispositif 13. Le matériau 11 est par exemple analogue dans sa composition et sa texture à celui décrit dans l'un quelconque des documents VVO-A-2007/125203, VVO-A- 2009/080986 et VVO-A-2009/080975. Le matériau 11 est par exemple un composite poreux. Le matériau 11 forme un substrat destiné à stocker l'hydrogène par absorption, l'hydrogène se liant au substrat sous forme d'hydrure de magnésium, et à relâcher de l'hydrogène par désorption. La désorption d'hydrogène entraîne ainsi l'apparition de magnésium non hydruré dans le matériau 11. Le matériau 11 est agencé dans le réservoir 9 pour être d'une part en contact thermique avec le dispositif 13 et d'autre part en contact physique avec l'hydrogène arrivant dans le réservoir 9. Par exemple, le matériau 11 est conformé sous forme de pastilles ou de galettes pour favoriser les échanges gazeux entre l'intérieur du matériau 11 et son environnement, et les échanges de chaleur entre l'intérieur du matériau 11 et le dispositif 13. La source chaude 5 comprend avantageusement une pile à combustible 21, par exemple à oxydes solides, dite « SOFC » (de l'anglais solid oxide fuel cells). La pile 21 fonctionne typiquement entre 600°C et 1000°C, par exemple à environ 800°C. La pile à combustible 21 comprend un réacteur, une entrée 23 pour admettre un combustible dans le réacteur, une entrée 25 pour admettre un comburant, par exemple de l'air ou du dioxygène, dans le réacteur, et une sortie 27 pour les effluents. La pile 21 comprend avantageusement un échangeur de chaleur 29 pour préchauffer le comburant par échange thermique avec les effluents. La pile à combustible 21 est en contact thermique avec le dispositif 13 pour céder de la chaleur au dispositif 13. Le combustible est par exemple de l'hydrogène. La pile 21 comprend avantageusement une canalisation 31 reliant l'entrée 23 à la sortie 19 du réservoir 9 pour amener au moins une partie de l'hydrogène déstocké du réservoir 9 à la pile 21. La source froide 7 comprend un échangeur 33 comportant au moins une entrée 35 pour un fluide froid, c'est-à-dire à une température inférieure à celle du réservoir 9 pendant l'absorption de l'hydrogène, et au moins une sortie 37 pour ce fluide froid après son réchauffement dans l'échangeur 33. Le fluide froid est par exemple de l'air.

L'échangeur 33 est en contact thermique avec le dispositif 13 et permet un transfert de chaleur du dispositif 13 vers le fluide froid.

Selon une variante, la sortie 37 de l'échangeur 33 est reliée par une canalisation (non représentée) à l'entrée 25 de la pile 21. Le dispositif 13 comprend un échangeur intermédiaire 39, une première pluralité de caloducs 41 reliant chacun l'échangeur intermédiaire 39 au réservoir 9, une seconde pluralité de caloducs 43 reliant chacun le réservoir 9 à l'échangeur 33, et une troisième pluralité de caloducs 45 reliant chacun la pile 21 à l'échangeur intermédiaire 39. Avantageusement en termes de coût, chaque caloduc 41 possède une partie commune 47 avec un caloduc 43. Chaque caloduc 41 est en continuité fluidique avec un caloduc 43, si bien que les caloducs 41 et les caloducs 43 forment ensemble une pluralité de caloducs reliant successivement l'échangeur intermédiaire 39, le réservoir 9 et l'échangeur 33. Les caloducs 41 (figures 1, 2 et 4) sont analogues les uns aux autres. La pluralité de caloducs 41 se présente par exemple sous la forme de plaques sensiblement parallèles entre elles. Les caloducs 41 s'étendent par exemple sensiblement transversalement entre l'intérieur de l'échangeur intermédiaire 39 et l'intérieur du réservoir 9. Les caloducs 41 comprennent chacun une partie terminale 49 située dans l'échangeur intermédiaire 39 pour recevoir de la chaleur de l'échangeur intermédiaire 39, et la partie commune 47, au niveau de laquelle ils transmettent la chaleur au matériau 11.

L'enceinte des caloducs 41 est par exemple en acier inoxydable. Le fluide des caloducs 41 est avantageusement une huile synthétique. Les caloducs 43 sont analogues aux caloducs 41. Les caloducs 43 comprennent chacun la partie commune 47 pour recevoir de la chaleur du matériau 11, et une partie terminale 51 située à l'intérieur de l'échangeur 33 pour transmettre la chaleur reçue à l'échangeur 33. Comme on l'a vu, chaque caloduc 43 forme avantageusement un prolongement d'un caloduc 41. Les caloducs 45 (figures 1, 3 et 5) sont analogues les uns aux autres. La pluralité de caloducs 45 se présente par exemple sous la forme de plaques creuses sensiblement parallèles entre elles et définissant chacune une enceinte de circulation du fluide d'un des caloducs 45. Les caloducs 45 s'étendent par exemple sensiblement transversalement entre l'intérieur de la pile 21 et l'intérieur de l'échangeur intermédiaire 39. Les caloducs 45 comprennent chacun une première partie terminale 53 située dans la pile 21 pour recevoir de la chaleur, et une seconde partie terminale 55 située dans l'échangeur intermédiaire 39 pour lui céder la chaleur reçue de la pile 21.

Le fluide contenu dans les caloducs 45 est avantageusement différent du fluide contenu dans les caloducs 41, 43. Le fluide contenu des caloducs 45 est par exemple du sodium. L'enceinte des caloducs 45 est par exemple en acier inoxydable. Les pluralités de caloducs 41, 43, 45 sont conformées et agencées pour que leurs fluides respectifs circulent par thermosiphon. En variante, les pluralités de caloducs 41, 43, 45 peuvent être conformées et agencées pour que leurs fluides respectifs circulent par capillarité. Sur la figure 4, on a représenté une partie du système de stockage 3 centrée sur le réservoir 9, sous une forme très schématique dans laquelle un seul caloduc de chacune de pluralités de caloducs 41,43 est représenté. Les organes 20 pressent le matériau 11 contre les caloducs 41, 43 en contact thermique avec le matériau 11, ici contre les parties communes 47 des caloducs 41, 43. Les organes 20 s'étendent sensiblement verticalement. Ils comprennent par exemple chacun une grille 57 appliquée contre une portion du matériau 11, et un ressort 59 en compression s'étendant entre un appui, ici l'enceinte 15, et la grille 57. La grille 57 est poreuse vis-à-vis de l'hydrogène à stocker et déstocker. La grille 57 s'étend sensiblement horizontalement et est située verticalement de l'autre côté de la partie commune 47 des caloducs 41, 43 par rapport à la portion de matériau 11. Avantageusement, chaque partie commune 47 est prise en sandwich entre deux portions de matériau 11. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'ensemble 1 (figure 1), en commençant par une phase de stockage de l'hydrogène dans le réservoir 9. Cela suppose que l'hydrure de magnésium (au sens défini ci-dessus) ne soit pas saturé en hydrogène. De manière alternative, on pourrait commencer par une phase de déstockage de l'hydrogène, le réservoir 9 étant normalement destiné à fonctionner réversiblement selon des cycles d'absorption/désorption de l'hydrogène dans le matériau 11. L'hydrogène à stocker est introduit dans le réservoir 9 par l'entrée 17, par exemple à une pression absolue de 10 bars. L'hydrogène circule dans le réservoir 9, traverse les grilles 57 et arrive au sein du matériau 11. Le matériau 11 absorbe l'hydrogène sous forme d'hydrure de magnésium. La réaction d'absorption dégage, comme on l'a vu une quantité de chaleur importante. La réaction d'absorption se poursuit jusqu'à ce que le matériau 11 se charge d'une quantité d'hydrogène qui dépend des conditions de température et de pression régnant dans le réservoir 9.

Pour permettre à la réaction d'absorption de se poursuivre, et donc pour atteindre une certaine charge d'hydrogène dans le réservoir 9, de la chaleur est extraite du matériau 11 par le dispositif 13 et cédée à la source froide 7. Un échauffement trop important du matériau 11 limite en effet la quantité d'hydrogène absorbé. Pendant l'absorption, le matériau 11 est typiquement à une température comprise entre 250°C et 400°C.

Plus précisément, la partie commune 47 de chaque caloduc 43 reçoit une partie de la chaleur dégagée. Du fait que le matériau 11 est pressé contre la partie commune 47, le contact thermique entre ces deux éléments est très bon. La chaleur cédée à la partie commune 47 est communiquée au fluide du caloduc 43, alors sous forme liquide et qui se vaporise dans la partie commune 47.

La partie terminale 51 est comparativement froide, car en contact avec l'échangeur 33 dans lequel circule de l'air à température ambiante, c'est-à-dire froid par rapport au réservoir 9. Le fluide du caloduc 43 se condense dans la partie terminale 51 et cède de la chaleur à l'échangeur 33 qui la cède à l'air qui le parcourt. Par thermosiphon, le liquide qui s'est condensé dans la partie terminale 51 retourne vers la partie commune 47 du caloduc 43 et pousse le fluide vaporisé de la partie commune 47 vers la partie terminale 51. L'hydrogène stocké reste dans le réservoir 9 tant que les conditions de température et de pression ne sont pas modifiées dans le réservoir 9. Pour déstocker l'hydrogène, on extrait de l'hydrogène gazeux du réservoir 9 par la sortie 19. Ceci abaisse la pression à l'intérieur du réservoir 9 et entraîne la désorption progressive d'une partie de l'hydrogène stocké sous forme d'hydrure de magnésium. La réaction de désorption est fortement endothermique. La réaction de désorption se poursuit jusqu'à un nouvel équilibre. Afin de poursuivre la réaction de désorption, de la chaleur est apportée au matériau 11 par le dispositif 13 en provenance de la source chaude 5.

La pile 21, au moins en partie alimentée en combustible par l'hydrogène déstocké, produit de l'énergie électrique et de la chaleur. La pile 21 fonctionne à une haute température comparativement au réservoir 9. Une partie de la chaleur générée par la pile 21 est véhiculée en deux étapes par le dispositif 13 jusqu'au matériau 11. Plus précisément, une partie de la chaleur générée par la pile 21 est communiquée à l'échangeur intermédiaire 39 par les caloducs 45. Les caloducs 45 fonctionnent à une température plus élevée que les caloducs 43, mais pour le reste de manière analogue aux caloducs 43. L'échangeur intermédiaire 39 cède au caloducs 41 la chaleur apportée par les caloducs 45. Les caloducs 41 communiquent la chaleur qu'ils ont reçu de l'échangeur intermédiaire 39 au matériau 11 au niveau de la partie commune 47. L'échangeur 29 préchauffe l'air envoyé dans la pile à combustible 21.

Selon un mode de réalisation particulier, l'air entrant dans l'échangeur 29 provient en tout ou partie de l'air sortant de l'échangeur 33 et qui a déjà été préchauffé. Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, en particulier les caloducs 41, 43 en contact thermique avec le matériau 11, l'ensemble de stockage 3 apporte de manière très efficace de la chaleur au matériau 11 pendant la désorption de l'hydrogène et extrait efficacement de la chaleur du matériau 11 pendant l'absorption d'hydrogène. Ainsi, la durée de chargement de l'hydrogène dans le réservoir 9 et la durée de désorption de l'hydrogène stocké sont réduites. Les caloducs 41, 43, 45 présentent en outre l'avantage, par rapport au réservoir divulgué par le document VVO-A-2009/080975, de fonctionner sans système de pompage, ce qui permet de réduire les coûts d'investissement et de fonctionnement du système de stockage 3. Les organes 20 améliorent le contact thermique entre le matériau 11 et les caloducs 41, 43, ce qui favorise les échanges thermiques.

Le fait que les caloducs 43 aient chacun une partie commune 47 avec les caloducs 41 permet de presser le matériau 11 à la fois sur les caloducs 41 d'apport de chaleur et sur les caloducs 43 d'extraction de chaleur. En l'absence de la partie commune 47, une portion de matériau 11 ne pourrait être pressée que contre un type de caloduc. La présence de l'échangeur intermédiaire 39, de la première pluralité de caloducs 41 et de la troisième pluralité de caloducs 45 permet d'utiliser une source chaude 5 comportant une pile à combustible 21 fonctionnant à haute température. Les caloducs 45 sont adaptés pour fonctionner à plus haute température que les caloducs 41, 43. L'air d'alimentation de la pile à combustible 21 provenant au moins en partie de l'échangeur 33, il subit avantageusement un premier préchauffage dans l'échangeur 33.

Enfin la caractéristique selon laquelle la pile à combustible 21 est alimentée au moins en partie par de l'hydrogène provenant du réservoir 9 permet de doubler le couplage thermique entre ces deux éléments d'un couplage chimique, ce qui renforce le caractère intégré de l'ensemble 1.

Exemple : La figure 5 est un graphique montrant l'évolution de la charge d'hydrogène dans un système de stockage 3 avec caloduc, courbe 02, et dans un système de stockage de l'état de la technique, sans caloduc, comportant des ailettes en cuivre, courbe Cl. Les courbes Cl et 02 représentent, en ordonnée, la quantité d'hydrogène Q stockée en fonction du temps en seconde, en abscisse. La quantité d'hydrogène est représentée sous forme adimensionnelle Q/Q*, Q* étant la quantité d'hydrogène absorbée à l'équilibre. Les courbes ont été obtenues par simulation numérique d'un système de stockage 3 tel que schématisé sur la figure 4. Le matériau 11 est sous la forme de galettes de 30 cm de diamètre et de 1 cm d'épaisseur, la pression dans le réservoir 9 étant de 10 bars, et la température de réaction étant de 370°C. La température à l'interface entre le matériau 11 et la partie commune 47 est de 250°C. Comme on peut le voir, le temps de chargement est nettement plus court pour le système de stockage 3 avec caloduc. Le temps nécessaire pour arriver à stocker une quantité d'hydrogène correspondant à 80% de la quantité stockée à l'équilibre est d'environ 500 secondes pour la courbe C2 et d'environ 2000 secondes pour la courbe Cl, soit environ 4 fois plus. Le temps de chargement de l'hydrogène dans le réservoir est donc réduit environ d'un facteur 4 dans cet exemple.15

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1.- Système de stockage réversible d'hydrogène (3) comprenant : - au moins un réservoir (9) comprenant un matériau (11) pour stocker l'hydrogène par une absorption sous forme d'hydrure métallique et pour déstocker l'hydrogène par une désorption ; et - au moins un dispositif (13) en contact thermique avec le matériau (11) pour, d'une part, extraire de la chaleur du matériau (11) pendant l'absorption de l'hydrogène, le dispositif (13) étant destinée à être en contact thermique avec une source froide (7) recevant la chaleur extraite, et pour, d'autre part, apporter de la chaleur au matériau (11) pendant la désorption de l'hydrogène, le dispositif (13) étant destiné à être en contact thermique avec une source chaude (5) fournissant la chaleur apportée ; le dispositif (13) comportant une pluralité de caloducs (41-43-45) pour véhiculer au moins une fraction de la chaleur apportée et/ou pour véhiculer au moins une fraction de la chaleur extraite.
2. 2.- Système (3) selon la revendication 1, dans lequel le réservoir (9) comprend des organes (20) pour presser le matériau (11) contre des caloducs (41-43) de la pluralité de caloducs (41-43-45) traversant le réservoir (9).
3. 3.- Système (3) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau (11) est un composite apte à stocker l'hydrogène sous forme d'hydrure de magnésium ou d'hydrure d'alliage de magnésium.
4. 4.- Système (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pluralité de caloducs (41-43-45) comprend une première pluralité de caloducs (41) en contact thermique avec le matériau (11) pour communiquer au matériau (11) au moins une fraction de la chaleur apportée.
5. 5.- Système (3) selon la revendication 4, dans lequel la pluralité de caloducs (4143-45) comprend une seconde pluralité de caloducs (43) en contact thermique avec le matériau (11) et destinés à être en contact thermique avec la source froide (7) pour enlever au matériau (11) au moins une fraction de la chaleur extraite.
6. 6.- Système (3) selon la revendication 5, dans lequel chaque caloduc de la seconde pluralité de caloducs (43) est connecté fluidiquement à un caloduc de la première pluralité de caloducs (43) par une partie commune (47) en contact thermique avec le matériau (11).
7. 7.- Système (3) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel le dispositif (13) comprend en outre un échangeur intermédiaire (39) de chaleur en contact thermique avec la première pluralité de caloducs (41), la pluralité de caloduc (41-43-45)comportant une troisième pluralité de caloducs (45) en contact thermique avec l'échangeur intermédiaire (39) et destinés à être en contact thermique avec la source chaude (5) pour véhiculer de la source chaude (5) vers l'échangeur intermédiaire (39) au moins une fraction de la chaleur apportée, le échangeur intermédiaire (39) communiquant à la première pluralité de caloducs (41) au moins une fraction de la chaleur apportée.
8. 8.- Ensemble (1) comprenant un système (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et une source chaude (5) et une source froide (7) toutes deux en contact thermique avec le dispositif (13).
9. 9.- Ensemble (1) selon la revendication 8, dans lequel la source chaude (5) comprend au moins une pile à combustible (21) en contact thermique direct avec le dispositif (13), la pile à combustible (21) étant destinée à fournir au moins une fraction de la chaleur apportée au matériau (11) par le dispositif (13).
10. 10.- Ensemble (1) selon la revendication 9, dans lequel la pile à combustible (21) est connectée fluidiquement au réservoir (9) pour être au moins en partie alimentée en combustible par au moins une fraction de l'hydrogène déstocké par le réservoir (9).
11. 11.- Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la source froide (7) comprend un échangeur (33) en contact thermique avec la seconde pluralité de caloducs (13) et destiné à chauffer un fluide grâce à au moins une fraction de la chaleur extraite du matériau (11) par le dispositif (13).20