Départements de recherche

M2SC


Méthodologie et expérimentation pour les Matériaux et les Structures en environnement Complexe (M2SC)

Responsable

Philippe NARDIN

Contexte

Le thème M2SC se focalise sur l'étude et le développement de matériaux et de structures subissant des chargements complexes en environnement agressif. Ces chargements sont par exemple les sollicitations subies par une canalisation d’hydrocarbures renforcée par enroulement filamentaire et traversant un milieu aride. Il s’agit encore et surtout des interactions de l’hydrogène sur l’ensemble des matériaux employés pour le stockage de ce vecteur énergétique.

Ce thème vise par une approche matériau, mécanique et plus largement physico-chimique, à apporter une expertise spécifique en vue de répondre aux exigences nouvelles, en termes de matériaux et de structures, issues d'environnements complexes.


Objectifs et Thématiques scientifiques

Le thème M2SC s’inscrit principalement dans l’utilisation de l’hydrogène pour le stockage de l’énergie provenant de diverses sources renouvelables. D’un point de vue technique, il s’intéresse plus particulièrement à l’amélioration des caractéristiques d’hydrures métalliques sans terres rares et fonctionnant à relativement basses pressions et températures.

Perspectives scientifiques :

› Optimisation des capacités de stockage des hydrures, simplification de la phase d’activation et augmentation des vitesses d’absorption-désorption qui sont interdépendantes.

› Compréhension du phénomène de nucléation lors de l’absorption d’hydrogène, particulièrement important pour les hydrures à base d’alliages Ferro-titanes.

› Approfondissement des connaissances du comportement des matériaux polymères sous atmosphère hydrogène en conditions sévères de températures (-70°C à 120°C) et de pressions (100 bar à 1200bar).


Savoir-faire

Le thème M2SC, de par son expérience en matériaux composites et structures, maîtrise la conception et le dimensionnement de réservoirs de stockage d’hydrogène haute-pression. Il a aussi acquis des connaissances fondamentales dans la compréhension et la mesure de la perméation d’hydrogène à travers les matériaux métalliques ou polymères. Le thème a poursuivi son étude de l’interaction entre l’hydrogène et la matière par le biais des hydrures métalliques utilisés pour le stockage réversible d’hydrogène.

Il participe à l’amélioration des caractéristiques d’hydrures métalliques par l’identification des phénomènes micro-structuraux ou de surface mis en jeux lors des réactions d’hydruration-déshydruration, en coopération avec l’entreprise régionale MaHyTec. Il s’implique dans des contrats partenariaux de type FUI avec des entreprises de pointe pour l’utilisation d’hydrogène et pour le stockage des énergies renouvelables au niveau national.


Mise en œuvre

Le thème est présent dans les structures régionales et internationales de développement de la filière hydrogène. Au niveau régional, il est soutenu par les collectivités locales et régionales et bénéficie d’un partenariat privilégié avec l’entreprise MaHyTec. Il est également partie prenante dans le projet ISTHY (Institut de Stockage d’Hydrogène) avec des composantes Recherche et Formation pour structurer la filière stockage d’hydrogène naissante aux niveaux régional et national.