Aciers inoxydables et non inoxydables austénitiques au manganèse pour les applications autour de l’hydrogène : production, transport et stockage.
L’objectif du projet HYSTORY est de développer des aciers austénitiques au Mn inoxydables et non inoxydables par criblage métallurgique à haut débit. Le projet cible le développement de nuances innovantes pour la production d’hydrogène (électrolyseurs PEM), le stockage d’hydrogène cryo-comprimé et le transport d’hydrogène comprimé.
La susceptibilité à la fragilisation par l’hydrogène et l’interaction entre l’hydrogène et les microstructures seront donc profondément étudiées. Le positionnement des nouvelles nuances développées par rapport aux solutions acier actuelles (inoxydable austénitique 316L et nuance ferritique pour conduites) sera évalué en termes de susceptibilité à la fragilisation par l’hydrogène et de compétitivité de fabrication de l’acier. De plus, des indicateurs de performance clés définis pour chaque propriété étudiée et un algorithme de pondération assisteront l’optimisation des métallurgies et la comparaison des alliages.
Pour chaque marché spécifique, des objectifs dédiés ont été définis afin d’accélérer l’applicabilité de ces nouveaux concepts d’aciers :
1) Production d’hydrogène
Electrolyseur à membrane échangeuse de protons (PEM). Afin d’atteindre un coût d’investissement de 500 €/kW, l’objectif est de conserver la même formabilité et la même applicabilité PEM que l’acier 316L tout en obtenant un gain de 20 % sur la résistance mécanique.
2) Stockage et transport d’hydrogène : transport d’hydrogène liquide.
Les aciers 316L présentent une sensibilité très importante à la fragilisation par l’hydrogène à des températures comprises entre -50 °C et -100 °C. Pour les applications cryogéniques, l’objectif est donc d’obtenir une résilience à basse température au moins égale à celle du 316L et une amélioration de 30 % de la résistance à la fragilisation par l’hydrogène entre -50 et -100 °C.
3) Stockage et transport d’hydrogène : hydrogène comprimé.
Afin d’utiliser les nouveaux concepts sur des vannes et des raccords, l’objectif est d’obtenir au minimum la même bonne formabilité et la même usinabilité que le 316L, ainsi qu’une amélioration par un facteur x10 de la propagation de fissures par fatigue assistée par l’hydrogène.
Il est important de noter qu’aucune solution métallurgique unique pour les trois marchés n’est attendue comme résultat du projet HYSTORY. Au contraire, des solutions métallurgiques adaptées à chaque application en fonction de ses exigences spécifiques sont visées, impliquant des concepts métallurgiques austénitiques manganèse, inoxydables et non inoxydables.
HYSTORY s’inscrit dans le cadre du Green Deal européen et de ses politiques en matière de durabilité et d’utilisation efficace des ressources. Le projet répondra à la Stratégie Hydrogène de l’UE en tant que moyen fondamental de « stimuler la production d’hydrogène propre en Europe, car l’hydrogène peut être utilisé comme matière première, comme carburant ou comme vecteur énergétique et moyen de stockage, et présente de nombreuses applications possibles qui permettraient de réduire les émissions de gaz à effet de serre dans les secteurs de l’industrie, des transports, de l’énergie et du bâtiment ».
L’Institut de la Corrosion est le coordinateur du projet HYSTORY. De plus, il est le laboratoire principal chargé d’évaluer la compatibilité des matériaux des nouveaux aciers pour les différentes applications hydrogène.
Participants
| L’Institut de la Corrosion (France) est leader européen dans le domaine de la corrosion, il compte parmi les plus grands laboratoires spécialisés dans la corrosion et la protection anticorrosion des matériaux en Europe. L’Institut de la Corrosion apporte son soutien à la plupart des secteurs industriels concernés par la corrosion : l’industrie du transport (maritime, terrestre, aérienne), le bâtiment et les infrastructures, les constructions militaires et navales, l’énergie, les industries pétrolières et gazières, les industries nucléaire et chimique, l’agroalimentaire, l’électronique… | FUNDACION IDONIAL (Spain) est un centre technologique privé, indépendant, à but non lucratif et multisectoriel, il contribue à la promotion et au développement du tissu industriel dans ses domaines de spécialisation technologique. IDONIAL propose des solutions intégrales et sur mesure couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur, liées aux matériaux, à la fabrication avancée et à l’industrie numérique, grâce au développement technologique et à l’innovation. |
| SIDENOR INVESTIGACION Y DESARROLLOSA (Spain) est le centre de recherche et développement de SIDENOR, l’un des leaders européens des produits longs en aciers spéciaux. Avec une capacité installée de 1 million de tonnes par an, il produit des barres droites (rondes et plates), des barres en bobines et du fil dans une gamme de diamètres allant de 5,5 à 220 mm, à partir d’aciers de construction de haute qualité. Le procédé de production comprend EAF‑LF‑VD‑CC (bloom et billettes, en formats carrés et ronds). L’entreprise dispose de 5 laminoirs, ainsi que d’installations de traitement thermique et de finition. Les principaux marchés de SIDENOR sont l’automobile et l’énergie. | VYSOKA SKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKA V PRAZE (Czech Republic) est un centre d’étude et de recherche de premier plan dans le domaine de la chimie en Tchéquie. Il compte parmi les plus grandes institutions d’enseignement et de recherche d’Europe centrale dédiées à la chimie technique, aux technologies chimiques et biochimiques, au génie des matériaux et au génie chimique, à la chimie alimentaire et aux études environnementales. Selon le prestigieux classement Times Higher Education, l’UCT figure parmi les 4 % des meilleures universités au monde. |
| IFP Energies nouvelles (France) est un institut national de recherche et de formation dans les domaines de l’énergie, des transports et de l’environnement. Ses équipes innovent pour un monde bas‑carbone et durable, depuis les concepts scientifiques jusqu’aux solutions technologiques. IFPEN concentre ses efforts sur l’apport de solutions aux défis auxquels la société et l’industrie sont confrontées en matière d’énergie et de climat, afin d’accompagner la transition écologique. IFP School, son école d’ingénieurs de niveau graduate, prépare les futures générations à relever ces défis. | UGITECH (France) filiale de Swiss Steel Group, est un producteur, transformateur et distributeur de premier plan de produits longs en aciers spéciaux, UGITECH conçoit, développe, transforme et commercialise depuis plus de 115 ans une large gamme de produits longs en aciers inoxydables et alliés (barres, fil machine et fils étirés). UGITECH, qui compte 1 250 collaborateurs basés à Ugine, en Savoie, où se situe son siège, est présent sur l’ensemble des marchés utilisateurs et propose des solutions durables répondant aux exigences de secteurs tels que l’énergie (dont le nucléaire), la chimie, la pharmacie, le médical, les transports terrestres, maritimes et aériens, la défense ou encore l’industrie agroalimentaire. |
Résultats et publications
A venir
En savoir plus
Site du projet : https://www.hystory.eu/
Ce projet est co-financé par l’Union Européenne dans le cadre du programme RFCS (Research Fund for Coal and Steel)
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