Objectifs
Le projet contribue pour la recherche française à accélérer le développement des connaissances de bases sur les matériaux et procédés appliqués aux technologies de l’hydrogène sous pression supérieure à 100 bar, qualifiée alors de pression hyperbare, que ce soit pour le stockage, la distribution ou le transport. Les acteurs de la recherche française réunis dans ce projet, ont acquis une connaissance et une expertise reconnue internationalement dans l’étude sur les matériaux, les structures et les procédés associés en interaction avec l’atome ou la molécule d’hydrogène, dans un environnement sévère en termes de sollicitations thermomécaniques (variation de température, pression et cyclage) et chimique (réactivité H2).
Si des solutions sont aujourd’hui commercialisées, l’enjeu de la haute pression appliquée aux usages de la mobilité lourde et de la logistique hydrogène oblige des avancées considérables dans la compréhension du comportement des matériaux et des structures sous environnement sévère hydrogène. Il n’est ainsi pas possible de transposer la compressibilité de l’hydrogène entre 0 et 100 bar sur la plage 100 à 700 bar. Il faut désormais accélérer la construction d’outils et de méthodologies permettant d’identifier les matériaux / assemblages susceptibles de favoriser la conception de solutions optimisant le compromis masse/pression utile. Les technologies hyperbares exploitent un large panel de matériaux, pour lequel la part des non-métalliques tend à croître principalement pour réduire la masse et en raison de leur compatibilité à l’hydrogène, mais les métalliques entrent encore de manière significative dans la conception des solutions hyperbares et de leurs composants (liner des réservoirs tampons de type 1, 2 ou 3, liner des réservoirs embarqués de type 3, embase de réservoir, vanne etc.). Les verrous que l’on souhaite traiter sont les suivants pour les matériaux non-métalliques :
- Connaissance du comportement matériau (en environnement sévère H2),
- Identification des lois de comportement,
- Définition d’essais représentatifs,
- Critères de dimensionnement,
- Réduction du bilan carbone.
Et, pour les matériaux métalliques, particulièrement sensible à la Fragilisation Par l’Hydrogène (FPH) :
- Phénomènes d'ad puis d'absorption de l'hydrogène gazeux en surface,
- Compréhension des interactions hydrogène plasticité,
- Compréhension et quantification des mécanismes d'amorçage et de propagation de fissure,
- Equivalence chargement cathodique et gazeux.