Alliance technologique entre le Cetim et le CEA pour démultiplier l’offre industrielle française dans l’hydrogène

Afin d’accélérer le déploiement de la chaine de valeur hydrogène en France, le CEA et le Cetim ont décidé d’allier leurs compétences, expertises et moyens pour une durée de cinq ans. Pour assurer la production d’hydrogène, sa distribution et son utilisation dans de multiples applications, il est en effet nécessaire d’adapter les produits et notamment les équipements fluidiques ; les tuyaux, réservoirs, compresseurs, pompes, détendeurs, réservoirs de toutes tailles, de tous matériaux et pour tous les environnements.

C’est pourquoi, à la demande des industriels du secteur, le Cetim se dote notamment d’un centre d’ingénierie et d’essais des matériaux, HyMEET (Hydrogen Material and Equipement Engineering and Testing Center), qui constitue le premier élément d’un plan ambitieux déployé sur les quatre prochaines années. Il s’agit de doter la mécanique française des moyens et des compétences pour assurer la maîtrise technologique des changements qu’impose l’utilisation de l’hydrogène sous ses formes gazeuse et liquide.

L’influence de l’hydrogène sur la tenue mécanique des aciers, bien que connue depuis plus d’un siècle, n’est pas encore maîtrisée tant en termes de mécanismes que de manière quantitative et prédictive. Dans le but d’améliorer ces aspects, le CEA a quant à lui développé de son côté des compétences au sein d’une plateforme spécifique, utilisant des moyens expérimentaux dédiés (essais mécaniques sous haute pression d’hydrogène, perméation d’hydrogène, éclatement de disques/tubes…) associés à des moyens de caractérisations microstructurales, de dosage de l’hydrogène dans les matériaux et de modélisation. Forts de ces compétences, le CEA a développé une expertise depuis plus de quinze ans au travers de projets institutionnels et industriels et de collaborations aussi bien au niveau national qu’international.

Interactions H2-matériaux : une nécessaire complémentarité entre les deux acteurs

Ainsi, en cumulant ces nombreuses années d’expérience au sein des équipes hydrogène et matériaux du CEA aux grandes capacités d’essais du Cetim, l’alliance propose d’offrir des solutions pour étudier finement le comportement des matériaux en présence d’hydrogène, qu’ils soient métalliques, polymères ou composites.

Leur caractérisation en environnement hydrogène via des protocoles dédiés sera l’un des piliers de ce début de collaboration qu’il s’agisse du comportement des alliages, des assemblages ou des soudures. Ces données sont des éléments essentiels pour assurer la durabilité et la fiabilité des composants et systèmes fonctionnant sous hydrogène.

Les deux parties envisagent parallèlement de lancer un volet numérique pour faciliter la compréhension des mécanismes de diffusion et d’impact dans les matériaux. Dans la dégradation des propriétés mécaniques des matériaux soumis à ce type d’environnement, plusieurs paramètres sont à prendre en compte. Qu’ils soient d’ordre métallurgique, physico-chimique, électrochimique, etc., de nombreuses difficultés associées à la prédiction et la prévention de l’endommagement sont donc rencontrées et rendent très difficiles l’identification des paramètres critiques sans cette approche innovante couplant outils numériques et développement de bancs dédiés.

« En associant nos expertises de pointe, dans le domaine des matériaux et de l’étanchéité, nous ouvrons ensemble la voie au développement d’une filière française de production de composants et systèmes hydrogène, indispensable pour compléter la chaine de valeur autour des développements d’électrolyseurs et de piles à combustible », précise Daniel Richet, directeur général du Cetim..

« Ensemble, nos deux organisations prolongent leur mission commune de soutien à la compétitivité de l’industrie française, ajoute François Legalland, directeur du CEA-Liten. Par l’offre inédite ainsi créée, nous avons trouvé le moyen d’accélérer et de déployer plus rapidement les futurs tests et essais nécessaires à la mise en place d’une filière au cœur de la mobilité propre à grande autonomie et du développement d’industries à faible émission de carbone ».