Génération d’hydrogène à partir de l’eau par le mercure et l’aluminium et leur alliage

Aperçu

Le besoin en énergie propre et fiable va en croissant, et l’économie de l’hydrogène est à cet égard plus que jamais porteuse d’avenir. Or, la disponibilité de l’hydrogène a été jusqu’ici un facteur critique dans la restriction du développement global dans ce secteur.

La présente technologie brevetée a été mise au point par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC); il s’agit d’un système permettant de générer de l’hydrogène sur demande, à une cadence contrôlée. La vaste majorité de l’hydrogène qui est utilisée est produite in situ (soit à proximité des installations qui la consomment) par le biais du reformage de gaz ou de l’électrolyse, en raison des défis associés à la production et au stockage de ce gaz. La technologie du CNRC applique ce concept à beaucoup plus petite échelle, dans un cadre de distribution.

Transfert de technologie

Il est possible d’obtenir une licence pour la technologie ou d’approfondir cette dernière par l’intermédiaire d’une entente de recherche collaborative avec le CNRC. L’occasion d’affaires peut être désignée par son numéro d’identification du CNRC, soit 11716.

Applications commerciales

Cette technologie pourrait recevoir toute une gamme d’applications dans des industries et des domaines aussi divers que les suivants : conditionnement de l’air, pièces d’automobile, traitement du verre, construction, défense, transports, réseaux ferroviaires, construction navale et groupes électrogènes de navires, économie d’énergie du transport, solutions de ravitaillement écologiquement acceptables pour systèmes aériens sans pilote à bord, à pile à combustible, exploités en régions éloignées, propulsion de véhicules tout-terrain, solution de rechange pour alimenter les outils de l’industrie de la construction tels que chalumeaux, scies et perceuses.

Fonctionnement

La technologie fait appel à des matériaux cathodiques et anodiques (magnésium et aluminium) empilés et immergés dans un électrolyte aqueux (« cartouche ») à l’intérieur d’un récipient (« contenant ») fait de plastique ou d’aluminium ou d’acier doublé. Le système demeure inactif tant que les bornes de la pile ne sont pas connectées. Lorsque l’interrupteur servant à connecter l’anode et la cathode de la pile est mis sur la position de circuit fermé, une réaction commence, qui génère de l’hydrogène et consomme du même coup les matériaux de la pile. Le flux gazeux d’hydrogène qui en résulte et est recueilli en haut du récipient est d’un haut niveau de pureté (hydrogène pur à 99,99 %). La cadence de la production d’hydrogène est contrôlée par la surface des matériaux anodiques et cathodiques qui est exposée à l’électrolyte et la résistance dans le circuit reliant les bornes. La capacité en hydrogène du système est tributaire de la masse des électrodes et de l’eau. Tant et aussi longtemps que l’interrupteur est sur la position de circuit fermé, l’hydrogène est généré et sa pression augmente jusqu’à toute valeur recherchée. Dans le laboratoire, une pression de 15 000 lb/po2 ou de 1 000 bars a pu être démontrée. On peut stopper la réaction générant l’hydrogène et la contrôler facilement et de façon sécuritaire en ouvrant le circuit à l’aide d’un manostat.

Comme nous l’avons mentionné, les matériaux anodiques et cathodiques de la cartouche sont consommés par cette réaction. Une fois ces matériaux épuisés, le contenant est déconnecté du système de collecte ou de consommation d’hydrogène, et l’électrolyte est filtré. Les matières solides une fois filtrées sont sans danger pour l’environnement et peuvent être éliminées ou encore recyclées. Une nouvelle cartouche de combustible peut alors être ajoutée au contenant pour permettre de poursuivre les opérations.

Avantages

Les avantages de la technologie du CNRC comprennent les suivants :

  • Concurrentielle au plan des prix avec l’offre actuelle des négociants en hydrogène;
  • Densité d’énergie relativement élevée;
  • Production contrôlée de l’hydrogène;
  • Amélioration de la sécurité (aucun stockage sous pression);
  • Conception pouvant être mise à l’échelle, permettant d’alimenter des applications de l’ordre du milliwatt jusqu’à 10 kW;
  • Production d’hydrogène à pureté élevée (pur à 99,99 %);
  • Sous-produits inoffensifs pour l’environnement, non polluants et recyclables;
  • Procédé simple, d’un fonctionnement silencieux et fiable;
  • Concevable pour production d’hydrogène basse pression et haute pression (1 000 bars).

Brevets

Renseignements

Pour en apprendre davantage sur cette technologie, veuillez communiquer avec :

Dann Chow, conseiller de portefeuille
Téléphone : 604-221-3157
Courriel : Dann.Chow@nrc-cnrc.gc.ca

Licence rapide

Cette technologie du CNRC peut être utilisée pour la recherche et le développement en vertu du programme de licences rapides. Pour vous en procurer une, veuillez remplir le formulaire de commande de licence rapide.