L’hydrogène suscite beaucoup d’espoir pour une transition réussie dans les secteurs de l’énergie et de la mobilité. Cependant, en raison de sa haute explosivité, il est essentiel de prendre des précautions de sécurité strictes pour son utilisation en toute sécurité.
Les véhicules à pile à combustible actuels stockent l’hydrogène sous forme gazeuse dans des réservoirs pressurisés. Ces réservoirs sont des éléments essentiels du système de propulsion à l’hydrogène et doivent rester sûrs même sous des charges maximales. Afin d’éviter tout danger, il est obligatoire de procéder à une maintenance régulière des réservoirs à haute pression.
Cependant, les inspections actuellement requises tous les deux ans consistent simplement en une inspection visuelle externe, ce qui signifie que les dommages à l’intérieur du réservoir ne peuvent pas être détectés par cette méthode.
C’est pourquoi, dans le cadre du projet de recherche HyMon, les chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour la durabilité structurelle et la fiabilité des systèmes travaillent avec des partenaires pour développer un système de surveillance structurelle embarqué à base de capteurs. Ce système permettra de garantir une surveillance continue des réservoirs à pression H2, assurant ainsi un niveau élevé de sécurité pour les véhicules à hydrogène.
Le système de surveillance utilise des capteurs acoustiques et de déformation pour détecter les dommages potentiels dans le réservoir. Par exemple, si une fibre de carbone se déchire dans le réservoir, une onde sonore est générée et se propage à travers les fibres. Les capteurs détectent cette onde sonore haute fréquence, ce qui leur permet de déterminer le nombre de fibres cassées. Grâce à des algorithmes spécifiques, il est possible de détecter les ruptures de fibres et de compter leur nombre. Si le taux de rupture augmente brusquement, cela indique que le réservoir atteint la fin de sa durée de vie utile.
De plus, des capteurs de déformation à fibres optiques sont intégrés dans les réservoirs. Ces capteurs permettent de surveiller en continu les déformations du réservoir à hydrogène. Les données recueillies grâce à ces capteurs sont utilisées pour vérifier les modèles de calcul des réservoirs sous pression et pour comprendre l’évolution du comportement du matériau tout au long de la durée de vie du réservoir.
Le système complet est actuellement en cours de test sur des prototypes de véhicules dans le but de le développer en un système de surveillance d’état standard pour l’avenir.
En conclusion, le projet HyMon vise à développer un système de surveillance structurelle embarqué qui permettra de détecter en continu d’éventuels dommages dans les réservoirs à pression H2. Ce système garantira un haut niveau de sécurité tout au long de la durée de vie du réservoir et évitera des inspections coûteuses.
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