MATÉRIAUX ET PROCÉDÉS MCPHY ENERGY RÉVOLUTIONNE LA PROBLÉMATIQUE DU STOCK AGE DE L’HYDROGÈNE LA JEUNE SOCIÉTÉ DRÔMOISE DÉVELOPPE DE NOUVEAUX CONCEPTS DE RÉSERVOIRS À HAUT RENDEMENT, À PARTIR D’UN NOUVEAU PROCÉDÉ DE STOCKAGE MASSIF DE L’HYDROGÈNE SOUS FORME SOLIDE MIS AU POINT AU SEIN DU CNRS. ELLE EN VEND D’ORES ET DÉJÀ À DES PRODUCTEURS D’ÉLECTRICITÉ ET DES DISTRIBUTEURS DE GAZ. La société McPhy Energy a été créée en 2008 afi n d’exploiter des brevets du CNRS relatifs à un nouveau procédé de stockage massif de l’hydrogène à basse pression sous forme solide. * Directeur de Recherche Emérite au sein de l’Institut Néel du CNRS de Grenoble, département « Matière Condensée, Matériaux et Fonctions », équipe « Intermétalliques & Interstitiels - Conversion de l’Energie » (IICE) Selon Daniel Fruchart, son directeur scientifi que (par ailleurs Directeur de Recherche Emérite à l’Institut Néel), le principe consiste « à faire réagir le gaz (hydrogène moléculaire) avec des poudres de magnésium spécifi quement préparées auxquelles ont été ajoutées des catalyseurs ». La réaction donne l’hydrure de magnésium permettant de stocker durablement de grandes quantités d’hydrogène sous forme solide et donc à très faible pression. Pour restituer l’hydrogène sous forme de gaz, il suffi t de baisser la pression et/ou de chauffer l’hydrure. Cette transformation, parfaitement réversible, associée au stockage/déstockage parallèle de la chaleur de réaction est transférée sur un alliage spécifi que à bas point de fusion : ce cycle stockage/restitution de l’énergie (hydrogène + chaleur) est rapide et il est réalisé avec un rendement de 97 %. En plus d’avoir une faible déperdition d’énergie, ce système de stockage ne présente aucun risque * Directeur de Recherche Emérite au sein de l’Institut Néel du CNRS de Grenoble, département « Matière Condensée, Matériaux et Fonctions », équipe « Intermétalliques & Interstitiels - Conversion de l’Energie » (IICE) « La société McPhy Energy est issue de certains des travaux menés par mon équipe au CNRS et plus particulièrement de ceux dédiés depuis plus d’une dizaine d’années au domaine des poudres d’hydrure de magnésium et du stockage massif de l’hydrogène sous forme solide. Accompagné de collaborateurs compétents, complémentaires et tenaces, j’ai travaillé avec une équipe de 8 à 10 permanents (baptisée IICE) dédiée à l’étude de matériaux métalliques mis en œuvre dans la Conversion de l’Energie, depuis les alliages de stockage, les aimants permanents puissants, jusqu’aux matériaux magnétocaloriques et thermoélectriques, etc. C’est à la fi n des années 90 que j’ai initié, en coopération avec des universitaires Norvégiens, Suédois, Grecs... et quelques industriels dont une PME française (MCP Technologies, dirigée par Michel JEHAN), le projet européen HYSTORY qui fera sensiblement progresser, par la suite, les caractéristiques et les procédés de fabrication de poudres d’hydrure de magnésium présentant des cinétiques d’absorption et de désorption de l’hydrogène suffi samment rapides pour envisager l’application. Suite aux performances du premier prototype de réservoir alors développé, nous avons participé en 2005 au lancement d’un plus large projet européen NessHy qui nous a permis d’améliorer les performances des matériaux et des réservoirs – notamment au niveau de l’échange et du stockage thermique - et qui a anticipé la création de McPhy Energy début 2008. Comme en 2010, notre équipe va participer à la prochaine édition des Rendez-Vous Carnot car nous considérons que c’est un excellent moyen de se faire connaître auprès de clients potentiels et des mondes universitaire et institutionnel. Nous sommes d’autant plus motivés, cette année, que nous allons pouvoir exposer plusieurs prototypes de réservoirs du modèle CNRS à la version McPhy et démontrer ainsi un exemple de transfert réussi vers l’industrie. » D A NIEL F RUCH A R T (*) : « UN E X EMP L E DE TR A NSF ER T RÉU S SI V ER S L’INDU S TRIE » * Directeur de Recherche Emérite au sein de l’Institut Néel du CNRS de Grenoble, département « Matière Condensée, Matériaux et Fonctions », équipe « Intermétalliques & Interstitiels - Conversion de l’Energie » (IICE) !mpact !nnovation PAGE 6 contrairement à la compression du gaz H2 ou son stockage cryogénique sous forme liquide. Par ailleurs, les compacts d’hydrure de ces réservoirs permettent de stocker à la pression atmosphérique autant d’hydrogène qu’un stockage par compression à 500 bars dans le même volume. Actuellement, McPhy vise deux grands marchés : après production d’hydrogène à partir d’énergies renouvelables, sa distribution à destination des industries pour remplacer l’acheminement routier sous forme de gaz comprimé (ou liquide), mais également le stockage massif de l’hydrogène « sur site » pour ensuite pourvoir toute demande énergétique et/ou industrielle locale. « Grâce à notre procédé qui permet de stocker l’hydrogène produit à partir d’électricité intermittente (éolienne, solaire, etc.), les exploitants disposeront en permanence d’une source d’énergie électrique, voir chimique. » La société emploie actuellement une trentaine de salariés. En l’espace d’un an seulement, elle est réellement passée au stade industriel avec une capacité de production de 100 kg d’hydrure métallique / jour et les réservoirs adaptés. Elle a également largement les moyens de ses ambitions puisque ses actionnaires lui ont apporté plus de 15 millions d’euros en capital depuis sa création. UN SAVOIR-FAIRE DANS LE MONTAGE DES DOSSIERS Dès l’amont de la démarche, les dirigeants de McPhy Energy ont apprécié le soutien de l’ARDI comme l’explique Daniel Fruchart : « ses chargés de missions nous ont mis en relation avec des partenaires potentiels mais aussi avec des interlocuteurs susceptibles de nous aider à développer des applications stationnaires innovantes. Grâce à ce soutien nous avons pu nouer des contacts prometteurs avec des fabricants de moteurs et des industriels de l’automobile, par exemple. » L’entreprise a aussi apprécié son aide lorsqu’elle a souhaité concevoir et mettre au point un four spécifi que pour le traitement de poudres de magnésium : « l’ARDI nous a confi rmé la possibilité d’être soutenu dans le cadre de l’appel à projets Innov’R et nous a orienté vers le bon interlocuteur au sein du Conseil Régional. Avec l’appui de l’ARDI, nous avons pu bâtir un dossier pertinent et cohérent qui nous a permis d’obtenir une aide substantielle. Le four est dorénavant opérationnel. » Fort de ce succès, McPhy Energy cherche aujourd’hui à optimiser une autre partie de ses procédés : l’étape de nanostructuration des matériaux, pour une meilleure réactivité, où de nombreuses innovations sont encore à réaliser en termes de productivité et de réduction de la consommation énergétique. Diverses solutions technologiques potentielles sont en cours d’évaluation et feront très certainement l’objet d’un nouveau dossier suivi par l’ARDI. McPhy est par ailleurs impliquée dans de nombreux projets collaboratifs d’innovation avec de grands groupes, français et étranger, qui s’intéressent de plus en plus à sa technologie. PROFIL Implantation La Motte Fanjas (Drôme) Date de création 2008 Effectif 30 salariés Activité Réservoirs de stockage d’hydrogène sous forme solide Marchés Utilisateurs d’hydrogène industriel, producteurs d’électricité issue d’énergies renouvelables Informations mcphy Pourquoi l’ARDI s’est-elle, à l’origine, intéressée à cette technologie ? Les réservoirs d’hydrogène sous forme solide sont totalement sécurisés, avec un bon rendement énergétique et un volume de stockage intéressant par rapport à d’autres systèmes de stockage. Cette solution nous semble très prometteuse dans le paysage actuel des énergies renouvelables. Allez-vous continuer à accompagner cette entreprise ? Nous avons la chance d’avoir dans notre région le premier producteur industriel mondial d’hydrures métalliques confronté à des marchés potentiels considérables. Nous allons, bien entendu, poursuivre nos relations avec McPhy Energy et l’accompagner dans ses nouveaux projets de développement aussi bien pour l’orienter vers de nouvelles applications potentielles que vers des dispositifs de fi nancements adaptés. Que pensez-vous de ces relations étroites entre McPhy Energy et l’Institut Néel du CNRS ? Ce lien est exemplaire. Il montre qu’il est tout à fait possible, et même bénéfi que, de rapprocher le monde de la recherche à celui de l’entreprise : valoriser les compétences d’un laboratoire et accompagner le développement d’applications industrielles sont des modèles à suivre. 3 questions à... Marie LEFEBVRE Chargée de Mission ARDI Matériaux et Procédés PAGE 7 !mpact !nnovation N°8 - Septembre 2011
Posted on: Tue, 09 Jul 2013 13:00:28 +0000
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