Interactions metal-hydrogène pour le stockage et l'utilisation de l'hydrogène

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L'étude des interactions métal-hydrogène est cruciale pour comprendre la physico-chimie de plusieurs technologies. Cette proposition se concentre principalement sur le stockage de l'hydrogène et l'effet de l'hydrogène sur la tribologie des surfaces. Stockage de l'hydrogène L'utilisation de l'hydrogène comme vecteur énergétique exige un mode de stockage qui est sécuritaire et peu dispendieux. Les hydrures métalliques permettent un stockage volumique plus grand que le stockage sous pression ou même liquide. Les hydrures métalliques sont donc considérés pour des applications stationnaires et des applications mobiles ou portables où le volume de l'unité de stockage est un facteur déterminant. Cette proposition comporte quatre volets :1) L'alliage TiFe est bien connu comme moyen de stockage à température de la pièce. Un des problèmes rencontrés par l'industrie est la très faible cinétique de la première hydrogénation. En dopant, les alliages de TiFe avec du zirconium le temps de la première hydrogénation peuvent être grandement réduits. En collaboration avec l'industrie et le Centre de Métallurgie du Québec (CMQ) nous allons étudier les propriétés d'absorption d'hydrogène de matériaux synthétisés par des méthodes industrielles. Nous voulons comprendre le rôle de la microstructure et optimiser la composition des alliages. 2) Nous allons faire une étude systématique de l'effet des déformations plastiques sévères sur les propriétés de stockage des hydrures métalliques. En collaboration avec l'Université D'Oslo et l'Université de Lorraine, nous allons étudier l'effet du laminage à froid, de l'extrusion, du broyage mécanique et du grenaillage (shot penning) sur les propriétés d'absorption d'hydrogène sur divers hydrures métalliques (alliages de magnésium, TiFe, LaNi5, etc). 3) Pour certaines classes d'hydrures métalliques, il semble que l'enthalpie de formation et l'entropie soient linéairement dépendants. Le projet de recherche consiste à faire une étude systématique de la relation entropie-enthalpie pour divers alliages cubiques à corps centré. Deux systèmes seront étudiés : le Ti-V-Mn et le Ti-V-Cr. 4)Effet de l'hydrogène sur la tribologie des surfaces L'industrie de production d'énergie se préoccupe du vieillissement de ses équipements de production. Les facteurs de vieillissement sont la corrosion, l'oxydation et la fragilisation sous hydrogène. En partenariat avec l'industrie, nous étudierons l'effet de l'hydrogène sur des revêtements actuellement utilisés dans les turbines commerciales.