Produire à haute cadence des réservoirs composites à hydrogène instrumentés, le pari de Phare 2

Et s’il était possible de connaître en temps réel l’état d’un réservoir à hydrogène ? C’est l’un des objectifs du projet Phare 2, financé par la Région Bretagne. L’intégration de capteurs piézorésistifs dans la coque en composites du réservoir permettra de récupérer de la donnée en continu afin de connaître l’état d’un réservoir en cours d’utilisation. « Dans la première phase du projet, nous avons conçu des

modèles numériques de réservoirs et modélisé avec précision leur comportement sous pression. Puis, nous avons créé un prototype de réservoir instrumenté par enroulement filamentaire de fibres pré-imprégnées et nous sommes parvenus à récupérer les données des capteurs », liste Hector Jeannot, ingénieur d’études chez ComposiTIC. La seconde phase du projet doit mettre en place le réseau de capteurs nécessaire pour connaître en temps réel l’état du réservoir. 

Gain de vitesse grâce à un procédé filamentaire innovant

Autre défi : augmenter la cadence de production de la coque en composites grâce à une innovation développée par Coriolis Composites dans le cadre du projet Phare 2. « Nous sommes en train de mettre au point un procédé d’enroulement filamentaire avec imprégnation en ligne de la résine : les fibres vierges passent devant une buse d’où sort la résine qui vient imprégner les fibres juste avant de s’enrouler sur le liner du réservoir, explique Yvan Hardy, directeur technique chez Coriolis Composites. Toute l’innovation réside dans le contrôle de la viscosité de la résine qui se fait principalement grâce aux différentes températures du système. » 

Ce nouveau procédé promet de nombreux avantages. À commencer par un gain de vitesse. « Nous espérons pouvoir atteindre des vitesses d’enroulement de fibres de 3 m/s, là où l’enroulement filamentaire par voie humide, où la fibre est trempée dans un bain de résine, est limité à 1,5 m/s », chiffre Yvan Hardy. Le projet prévoit aussi la réalisation de réservoirs avec des fibres pré-imprégnées en thermoplastique afin d’assurer la transition vers des secteurs plus écologiques et plus numériques.

Les réservoirs à hydrogène instrumentés fabriqués dans le cadre de Phare 2 pourront être testés au sein de ComposiTIC qui a acquis en début d’année un équipement unique au monde : une cellule d’une trentaine de tonnes, renforcée par d’épaisses parois en acier, pour mettre sous pression, jusqu’à plus de 1 600 bars, des réservoirs à hydrogène. Leur comportement est observé grâce à deux systèmes innovants : un système d’émission acoustique composé de 120 micros qui enregistrent les sons correspondants à des dégradations du réservoir, et un système de corrélation d’images enregistrées par des paires de caméras.