Caractérisation et modélisation de transferts de chaleur et de masse au sein d'un réservoir de stockage d'hydrogène sur hydrures métalliques

Abstract

Dans cet article est présenté un stockage d'hydrogène sur Hydrures métalliques intégré à un système de cogénération. Le choix du stockage d'hydrogène s'est orienté vers les hydrures afin d'obtenir une bonne capacité volumique avec des pressions faibles (< 3.5 bar) et des températures adaptées aux piles à combustibles (< 75°C). Pendant l'absorption, l'hydrure métallique dégage de la chaleur qui est dissipée par une circulation de fluide. Un échangeur à plaques et ailettes permet d'obtenir une bonne compacité avec des temps de chargement/déchargement rapides. Le système a été testé à débit constant puis à pressions constantes (absorption/désorption 3.5/1.5 bars). Les géométries ont été maillées afin de simuler les transferts thermiques et massiques. On prend donc en compte un écoulement convectif couplé à une disparition massique et un apport de chaleur dans un milieu poreux. Cette simulation est basée sur le logiciel Fluent auquel est couplé le comportement de l'hydrure métallique. Les valeurs expérimentales obtenues ont ensuite été comparées aux valeurs résultant du modèle.