Maintien de l'hydrogène liquide en bouteille

[OpKaz]

Bonjour,

Je me suis toujours intéressé aux innovations technologiques et ces derniers temps ma curiosité a orienté mon regard vers les moteurs à hydrogène. Le fonctionnement de la pile à hydrogène est plutôt bien documenté et j'ai trouvé toutes les réponses à mes questions sur ce sujet, en revanche, il y a quelque-chose que je n'ai toujours pas compris et bizarrement, je n'ai rien trouvé sur internet qui ne l'explique.

Aujourd'hui, les voitures à hydrogène utilisent un stockage du gaz à haute pression (700 bars) car cela permet de conserver un maximum de gaz sans pour autant devoir le maintenir à basse température contrairement à sa forme liquide. Mais si le l'hydrogène est contenu sous forme liquide dans une bouteille très résistante, pourquoi ne peut-on pas maintenir le gaz sous cette forme sans se soucier de la température de la bouteille ? Intuitivement, j'ai l'impression que si la température de l'hydrogène liquide augmente, sa pression augmente également, mais que si on sait faire des bouteilles qui maintiennent un pression de 700 bars, on doit bien savoir en faire qui maintiennent une pression bien plus élevée... Pourtant, après tout ce que j'ai lu sur le sujet, cette solution n'est jamais évoquée, même pour indiquer que ce n'est pas faisable. J'ai donc l'impression que mon intuition est mauvaise et que l'hydrogène ne peut tout simplement pas exister sous forme liquide à température ambiante.

Est-ce que quelqu'un saurait m'expliquer cela ?
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[ecolami]

Bonjour,
pour liquéfier l'hydrogène a pression ambiante il faut atteindre -272°C ce qui est ruineux. Maintenir une telle température est très difficile, il y a des pertes inévitables. Il est plus simple de comprimer trés fortement a 700bars l'hydrogène. On pourrait sans doute combiner le froid et la pression pour réduire la pression de stockage mais alors il faut ajouter une isolation thermique.
Le stockage a trés haute pression pour un véhicule pose un problème CRITIQUE en cas d'accident: les pompiers hésiteront a s'approcher d'un telle bombe.
L'hydrogène comme carburant a UN avantage et tout plein d'inconvénients qui expliquent pourquoi cette technique a tant de mal à s'imposer.
La production actuelle d'hydrogène se fait avec du gaz naturel et de la vapeur d'eau et libère du CO2 (alors pour ce qui est de limiter les émissions de CO2 c'est raté!). La production par électrolyse de l'eau se fait avec un rendement calamiteux.
Si l'hydrogène alimente des piles a combustibles pour que l'électricité alimente un (des?) moteur il faudra employer des grosses quantités de PLATINE qui est le catalyseur nécessaire.
Bref l'hydrogène est une source d'énergie d'avenir et qui le restera encore longtemps...

[Resartus]

Bonjour,
Pour tous les corps, il existe un "point critique" au dessus duquel il n'y a plus de distinction entre gaz et liquide.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Point_...ermodynamique)

Pour l'hydrogène ce point critique est à -240°c (33k). A température ordinaire, l'hydrogène ne deviendra jamais "liquide", quelle que soit la pression...

[OpKaz]

Pour tous les corps, il existe un "point critique" au dessus duquel il n'y a plus de distinction entre gaz et liquide.

Merci beaucoup, cette information m'a donné l'indication qu'il me fallait pour trouver la réponse. Effectivement, au delà de ce point il n'y a plus de distinction entre gaz et liquide. D'ailleurs, un fluide est dit supercritique si sa pression et sa température dépassent leur point critique respectifs, à savoir 33K et 12.8 bars pour l'hydrogène. L'hydrogène stocké à 700 bars et à température ambiante se trouve donc dans cet état ! Mais que se passerait-il si un bombonne d'hydrogène liquide était portée à température ambiante, et bien la réponse se trouve dans cet article : https://www.sciencedirect.com/scienc...69702103009222
La pression atteindrait pas moins de 10^4 bars !! Et là il est totalement inconcevable de contenir un fluide a une telle pression.

[A voir en vidéo sur Futura]