Etude et conception de réacteurs pour le stockage de l'hydrogène dans les LOHC – RID-LOHC

Le stockage d’hydrogène dans les LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers) est une alternative au stockage direct d’hydrogène comprimé ou liquéfié. De nombreuses études concernent l’évaluation des propriétés des couples de molécules prometteuses, la synthèse et le criblage des catalyseurs, la détermination des conditions opératoires pour lesquelles la cinétique apparente est maximale. Cependant, les comportements des réacteurs utilisés par les fournisseurs de solutions ont été très peu voire pas du tout publiés de même que les cinétiques intrinsèques des réactions d’hydrogénation et de déshydrogénation et les phénomènes de transport dans ces réacteurs. Des résultats de cinétiques intrinsèques et la quantification des limitations par les transferts de matière et de chaleur permettraient cependant de trouver des solutions pour lever les verrous liés au développement de réacteurs industriels et d’évaluer les procédés industriels d’hydrogénation déjà existants. Le projet RID-LOHC se propose donc d’évaluer la pertinence de l’utilisation de réacteurs triphasiques continus classiques en hydrogénation (lits fixes en particulier) et de concevoir, fabriquer, caractériser de nouveaux réacteurs efficients. Il s’agira d’évaluer leurs performances en terme de transferts de chaleur et de matière pour l’hydrogénation et la déshydrogénation, de longévité et de sécurité. Le projet se focalisera sur le stockage de l’hydrogène avec des mélanges de carbazoles et des catalyseurs commerciaux. Il se propose d’acquérir des connaissances sur les cinétiques intrinsèques d’hydrogénation et de déshydrogénation, les paramètres thermiques associés, la stabilité des molécules et des catalyseurs utilisés. Les limitations et verrous seront identifiés afin de concevoir et ensuite caractériser les réacteurs innovants et performants proposés. La stratégie envisagée s’appuie sur une synergie entre outils expérimentaux et numériques.