Aluminium contre hydrogène : qui l'emportera dans l'alliage ? express

Original: "Hydrogen uptake and hydride formation in Al$$_x$$CoCrFeNi high-entropy alloys: First-principles, universal-potential, and experimental study"
arXiv:2603.17479 · 2026-03-18 · CC BY 4.0 · 2 min
L'hydrogène s'infiltre dans l'alliage, mais l'aluminium lui oppose une barrière.

L'hydrogène est le gaz le plus léger, mais il sait s'infiltrer dans les métaux. Si l'on comprime de l'hydrogène dans une bouteille en acier à haute pression, une partie des atomes se glisse entre les atomes du métal. Le métal peut devenir cassant comme un biscuit sec. Mais on peut aussi utiliser cette propriété à l'envers : stocker l'hydrogène dans une éponge métallique.

Dans cette nouvelle étude, deux alliages à base d'aluminium, de cobalt, de chrome, de fer et de nickel ont été examinés. Le premier alliage contient peu d'aluminium : 0,3 partie par unité formulaire. Le second en contient dix fois plus, soit trois parties. Les deux alliages ont été compressés sous atmosphère d'hydrogène. Le premier a commencé à absorber l'hydrogène dès une pression de 3 gigapascals (l'équivalent de 30 000 atmosphères). Le second n'en a pas absorbé une seule goutte, même à 50 gigapascals et sous chauffage.

L'atome d'aluminium est comme un gardien strict : il ne laisse pas l'hydrogène occuper les sites libres du réseau cristallin.

Les calculs montrent que l'aluminium rend l'insertion de l'hydrogène énergétiquement défavorable. L'hydrogène doit payer un coût énergétique plus élevé pour s'insérer dans le réseau. Ainsi, même sous une pression énorme, il reste à l'extérieur. Fait intéressant : ce n'est pas seulement la quantité d'aluminium qui joue un rôle clé, mais aussi la façon dont il ordonne les atomes dans l'alliage.

En ajoutant de l'aluminium, on peut donc contrôler la quantité d'hydrogène absorbée par l'alliage. Cela servira à la fois pour des réservoirs d'hydrogène sûrs et pour protéger les pièces contre la fragilisation par l'hydrogène.

La pression de 3 gigapascals à laquelle le premier alliage a commencé à absorber l'hydrogène est trois fois supérieure à la pression au fond de la fosse des Mariannes.

Scientifiques
Charles-Augustin de CoulombJohannes RydbergTheodore LymanArnold SommerfeldJohann Jakob BalmerJoseph von Fraunhofer
Notions
stockage de l'hydrogène matériaux de stockage d'hydrogène Ocean heat content enthalpie capacité thermique