La recherche à l'Institut de recherche sur l'hydrogène (IRH) est très diversifiée et englobe autant les propriétés fondamentales que les applications technologiques. La collaboration avec l'industrie et la formation d'étudiants et de personnels qualifiés sont des axes importants pour nous.
Nos activités de recherche sont concentrées principalement dans quatre (4) domaines : production, stockage, sûreté, et utilisation de l'hydrogène. Nos expertises sont :
. Stockage de l'hydrogène
Notre programme de recherche s'étend de la recherche fondamentale à l'ingénierie des systèmes dans le développement de l'adsorption pour la séparation et la purification de l'hydrogène, le transport, et le stockage. Il comprend cinq sphères : a) compréhension détaillée du phénomène physico-chimique complexe en matériaux microporeux originaux et criblage élevé de sortie par technique informatique; b) synthèse des candidats potentiels, de la validation expérimentale, et de la caractérisation ; c) production de modèles analytiques fiables et des propriétés critiques pour la conception du processus technologique; d) analyse fonctionnelle, conception et validation du banc d'essai, et e) analyse économique des systèmes adsorptifs pour la purification et le transport d'hydrogène.
Nous travaillons également au développement des hydrures métalliques pour des applications industrielles. Nos efforts sont principalement concentrés sur de nouveaux hydrures métalliques nanostructurés, de nouvelles techniques de synthèse facilement utilisables pour l'industrie, et l'exploration de nouvelles approches dans la conception de réservoirs de stockage d'hydrogène. Les hydruresm complexes de magnésium-basés, et les alliages ayant une structure cubique centrée sont étudiés. L'objectif est d'obtenir des alliages ayant la meilleure absorption/désorption cinétique d'hydrogène, l'utilisation de la température et la pression d'opération, la longue vie du cycle, et un coût réduit.
Plus spécifiquement, les domaines de recherche suivants sont actuellement poursuivis :
- Étude des matériaux de carbone nanostructuré pour l'adsorption d'hydrogène.
- Développement de nouveaux hydrures métalliques ayant une capacité de stockage d'hydrogène plus élevée.
- Nouvelle synthèse et techniques pour les alliages nanostructurés.
- Nouveaux catalyseurs pour l'absorption/désorption d'hydrogène des hydrures métalliques.
- Étude des effets de recyclage à long terme sur l'absorption/désorption d'hydrogène cinétique pour les hydrures métalliques.
.. Piles à combustibles
La recherche sur les piles à combustible au HRI se divise en quatre catégories : a) recherche de matériaux pour le développement d'un catalyseur plus efficace pour les PEMFCs ; b) intégration de système des piles à combustible, d'électrolyseurs, et de contrôles électroniques d'un banc d'essai pour énergie renouvelable ; c) modélisation dynamique des PEMFCs ; et d) effet de l'intercommunication des pile à combustible à la grille.
Plus spécifiquement, les domaines de recherche suivants sont actuellement poursuivis :
- Développement et caractérisation des matériaux de carbone nanostructuré comme support de membrane d'électrolyte de polymère (PEMFCs) du catalyseur pour les piles à combustible.
- Optimisation et caractérisation structurales des couches de catalyseur de PEMFC pour réduire les chargements de catalyseur.
- Étude des alliages binaires de Pt-métal pour augmenter l'utilisation du catalyseur dans les PEMFCs.
- Développement de modélisation dynamique de PEMFCs pour le système de contrôle.
- Intégration des systèmes de production, de stockage et de génération d'énergie électrique (incluant les piles à combustible et les électrolyseurs) ayant un système de contrôle de gestion pour la distribution.
- Problème de détection îlotage avec les systèmes, en particulier l'intercommunication des pile à combustible avec la grille de service.
... Production de l'hydrogène
- Conversion thermochimique de biomasse pour la production d'hydrogène.
- Production d'hydrogène à partir d'énergie renouvelable.
.... Sécurité
Après plusieurs années, l'Institut de recherche sur l'hydrogène a acquis, un niveau important d'expertise sur les mesures et pratiques de sécurité pour la manipulation et l'utilisation de l'hydrogène. Les membres l'IRH ont développé des simulations sur divers problèmes impliquant l'hydrogène, et ont contribué à l'édition d'un livre intitulé Hydrogène.
..... Moteur à combustion interne
Nous avons un banc d'essai qui est utilisé pour mesurer les paramètres des moteurs à combustion interne modifiés ou non et leur fonctionnement avec divers mélanges de carburant et d'air. Les études suivantes sur le banc d'essai sont actuellement poursuivies :
- Étude de nouveaux principes des moteurs à combustion interne.
- Étude de la combustion des carburants mélangés et de leur effet sur l'efficacité et les décharges du moteur.
