Helmholtz-Zentrum hereon GmbH : essai sous hydrogène avec l’essai sur éprouvette creuse de ZwickRoell
Case Study
- Client : Helmholtz-Zentrum hereon GmbH
- Lieu : Geesthacht, Allemagne
- Secteur d’activité : Institut et académie
- Sujet : Essai sous hydrogène avec des éprouvettes creuses : possibilité d’étudier la fragilisation par l’hydrogène gazeux sous pression de manière simple.
Novembre 2024
L’institut Helmholtz-Zentrum hereon GmbH était à la recherche d’une solution d’essai pour étudier la fragilisation par l’hydrogène de manière simple. L’entreprise a trouvé ce qu’elle cherchait chez ZwickRoell avec l’essai sur éprouvette creuse et peut ainsi contribuer de manière décisive au développement de nouveaux matériaux d’enveloppe pour le stockage de l’hydrogène.
Helmholtz-Zentrum hereon GmbH
L’institut Helmholtz-Zentrum Hereon mène une recherche de pointe à l’échelle internationale pour un monde en pleine mutation. L’institut Helmholtz-Zentrum Hereon est l’un des 18 centres de la communauté des centres de recherche Helmholtz en Allemagne. Environ 1 000 employés acquièrent des connaissances et créent des innovations pour plus de résilience et de durabilité. L’éventail scientifique de Hereon comprend des matériaux haute performance, des procédés et des technologies respectueuses de l’environnement pour la mobilité et les nouveaux systèmes énergétiques. En outre, des biomatériaux sont étudiés pour l’industrie médicale et l’amélioration de la qualité de vie. Grâce à la recherche et au conseil, Hereon relève les défis du changement climatique.
La demande
Des essais plus simples contre la fragilisation par l’hydrogène
L’hydrogène joue un rôle central dans la transition vers une économie neutre en CO2. À l’avenir, de grandes quantités d’hydrogène seront importées et transportées en Allemagne des producteurs vers les consommateurs. On utilise avant tout des matériaux métalliques pour la production, la distribution par pipeline, ainsi que pour les réservoirs de stockage sous pression. Cependant, tous les matériaux ne sont pas suffisamment résistants à l’hydrogène.
L’institut Helmholtz-Zentrum Hereon avait besoin d’un système d’essai permettant d’étudier la résistance des matériaux métalliques à la fragilisation par l’hydrogène gazeux sous pression. Actuellement, ces essais sont généralement réalisés dans un autoclave. La solution fournie par ZwickRoell, l’essai sur éprouvette creuse, est une alternative beaucoup plus économique et rapide à mettre en œuvre. ZwickRoell a également apporté son expertise pour le concept de manipulation de l’hydrogène sous pression.
La solution ZwickRoell
Essais dans un environnement d'hydrogène sous pression à l'aide de la technique de l’éprouvette creuse
En raison des exigences décrites, il est rapidement apparu que la technique d’éprouvette creuse de ZwickRoell était la technique appropriée pour une machine d’essai existante. Les faibles coûts d’investissement et d’essai, les mesures de sécurité réduites ainsi que la simplicité d’utilisation sont les avantages de cette méthode d’essai sur éprouvettes métalliques creuses sous hydrogène sous pression. Cette méthode alternative à la technique de l’autoclave est parfaitement adaptée à la détection de l’influence de la fragilisation par l’hydrogène. La méthode développée intègre les résultats d’initiatives et de projets sur l’hydrogène dans lesquels ZwickRoell s’est engagé.
« La solution de ZwickRoell nous permet de pénétrer dans un nouveau domaine de la recherche sur les matériaux. Les résultats contribueront de manière décisive au développement de nouveaux matériaux d’enveloppe pour le stockage de l’hydrogène et ainsi à l’accélération de la transition énergétique. »
Anton Odermatt - Traitement des matériaux au laser et évaluation des structures, Helmholtz-Zentrum Hereon
Le résultat
Utilisation plus simple et peu d’exigences en matière de sécurité
La technique d’éprouvette creuse fournie par ZwickRoell est une alternative parfaite à la méthode d’essai très complexe en autoclave. Les exigences en matière de sécurité sont également moindres, car l’essai peut être réalisé avec des quantités d’hydrogène beaucoup plus faibles. Le département Traitement des matériaux au laser et évaluation des structures de l’Institut de mécanique des matériaux a mis en service avec succès un tel système d’essai pour l’essai d’éprouvettes métalliques creuses sous pression d’hydrogène de ZwickRoell. La méthode d’essai est utilisée dans un projet commun avec le département de conception de systèmes pour le stockage mobile de l’Institut de technologie de l’hydrogène pour le développement de nouveaux types de systèmes de stockage par hydrures métalliques.
