Brevet FR2275725A1 — publié le 19760116

La présente invention concerne un procédé et un appareil de stockage et de distribution d'hydrogène gazeux. La pénurie d'énergie a stimulé 1'intérat porté à lthydrogène gazeux comme combustible possible dans les ap plications domestiques, industrielles et de transport. Etant donné le travail actuellement réalisé sur la fission et la fusion contrôlées, on peut penser à des sources d'énergie rendant possible au point de vue de la rentabilité la disso ciation de liteau par des procédés d'électrolyse, chimiques ou radiolytiques ou par des combinaisons de tels procédés. La source primaire de chaleur peut provenir de dispositifs de chauffage géologique ou solaire ou à combustible nucléaire ou fossile, et les radiations peuvent être obtenues par des procédés de fusion ou fission nucléaire. Le transport de l'hydrogène gazeux par des canalisations test évidemment très commode, et'la distribution peut être/directement à l'utili sateur final. L'invention concerne un dispositif de conservation de l'hydrogène gazeux dans une canalisation ou dans l'installation de l'utilisateur final, le gaz pouvant être manipulé en toute sécurité et pouvant être distribué en fonc tion des besoins. Il existe actuellement un certain nombre de dispo sitifs de stockage, à savoir les réservoirs sous pression élevée, le stockage cryogénique et les hydrures métalliques. Le stockage des gaz sous pression élevée nécessite évidemment -des récipients métalliques très robustes. Le stockage cryo génique met en oeuvre des températures d'environ 200K pour la liquéfaction de'l'hydrogène, si bien que des réservoirs ou des bouteilles bien isolés à basse température sont né cessaires. Les hydrures métalliques sont formés par réaction à basse température de poudres métalliques finement divisées et d'hydrogène. L poids spécifique de l'hydrogène est accru et il est conservé aux températures ambiantes. Lors de la récupération de l'hydrogène, l'hydrure est chauffé à tempé rature relativement élevée et l'hydrure se décompose, l'hy drogène étant retiré en vue de sa consommation.On note que tous ces ensembles connus présentent des difficultés concer nant des réservoirs motteux de stockage, l'obtention de fai bles températures, etc. L'invention concerne le stockage de l'hydrogène gazeux, de façon relativement peu coûteuse et réduisant les dangers présentés par les ensembles connus. Plus précisément, l'invention met en oeuvre une multitude de minuscules chambres séparées d'une structure de verre, formant un grand nombre de petites cellules creuses destinées à contenir de l'hydrogène à pression élevée. Les caractéristiques de diffusion des parois de verre des chambres ou cellules sont utilisées par application à l'extérieur des cellules d'hydrogène gazeux sous pression élevée. La température est élevée jusqu'à une valeur à laquelle l'hydrogène diffuse efficacement dans les enceintes de verre. Après refroidissement des récipients de verre, le gaz est piégé dans les enceintes et il peut être facilement conservé à température ambiante. La libération et la récupération de l'hydrogène gazeux comprennent le chauffage de la structure composite, c'est-à-dire de la multitude de cellules remplies d'oxygène, dans un récipient ayant une atmosphère ambiante d'hydrogène à faible pression. Le gaz s'échappe des enceintes de verre par diffusion et il peut être utilisé. L'invention présente un certain nombre d'avantages par rapport aux procédés connus. (1) Elle réduit les risques d'explosion du fait de la compartimentation. (2) Les récipients nécessaires sont peu croûteux. (3) Les récipients ne sont pas pyrophores. (4) La quantité d'énergie calorifique nécessaire est inférieure à celle qui doit être utilisée avec les hydrures métalliques. (5) La construction est plus légère et permet un stockage portatif. (6) La configuration du récipient n'est pas primordiale. (7) Les fuites d'hydrogène peuvent être réglées par sélection de la composition du verre. (8) Les risques de rupture mécanique sont réduits. (9) L'hydrogène ne bout pas. (10) Le dégagement du gaz est facilement régulé à de faibles débits d'utilisation. (11) Le gaz infusé est purifié. Il est concevable que, dans une économie reposant sur énergie de l'hydrogène, une source d'énergie nucléaire ou solaire, placée à grande distance, transmette de énergie à une usine de fabrication d'hydrogène, le stockage selon l'invention étant utilisé pour le transport et la conservation de l'hydrogène gazeux. Les installations locales de stockage des entreprises et des complexes industriels peuvent mettre en oeuvre l'invention, et les automobiles peuvent être équi pées de manière qu'elles emportent de l'hydrogène combustible, à l'aide de l'appareil décrit. Des stations services pourront aussi être montées pour la fourniture de combustible aux vé hicuDes automobiles soit sous forme de récipients rechargeables, soit dtune autre manière. L'invention concerne donc un procédé et un appareil de stockage et de distribution d'hydrogène comme décrit précédemment, présentant les avantages indiqués. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un graphique représentant la résistance mécanique de fibres de verre - la figure 2 est un graphique représentant la courbe pression-densité de l'hydrogène - la figure 3 représente schématiquement un appareil permettant l'utilisation de petites cellules de verre dans un récipient de stockage ; et - la figure 4 est un appareil selon une variante, permettant l'utilisation de cellules individuelles de stockage. On considère d'abord le procédé et l'appareil de stockage, en référence aux cellules de stockage, puis au remplissage des cellules et enfin à l'utilisation ou au dégagement de l'hydrogène conservé. De petites chambres de verre, de métal, de matière plastique, de carbone et de céramique sont disponibles dans le commerce. Les dimensions considérées, lors de l'utilisation des termes "minuscule", "petit" ou "microscopique" sont celles de sphères dont le diamètre est compris entre 25 et 1000 microns. Une matière sous forme d'ante mousse comprenant des chambres séparées très rapprochées, en verre, en métal, en matière plastique, en carbone ou en céramique, est disponible avec des caractéristiques telles que les cellules sont contiguës bien que séparées et non reliées. Une autre matière comprend de petites sphères de verre ou d'autres matières qui peuvent être mises sous forme de chambres ou frittées sous forme d'une masse, les chambres individuelles conservant leur intégrité. Ces matières sont fabriquées essentiellement dans l'industrie sous forme de structures léagères et de matièresdiélectriques,et d'isolation thermique, et la technologie de fabrication est relativement bien au point. Parmi les matières citées, le verre et le carbone présentent la résistance mécanique la plus élevée sous forme de fibres minces et en conséquence, ce sont les matières sans doute les plus avantageuses pour contenir des gaz à forte pression. Dans la description qui suit, on considère le verre à titre illustratif. Cependant, l'utilisation d'autres matières n'est pas exclue. Certaines propriétés de sphères creuses de verre qui sont fabriquées industriellement figurent dans le tableau I. TABLEAU I Caractéristiques des sphères de verre Caractéristique Borosilicate de sodium Haute résistance diamètre particulaire (microns) 44-62 10 Il 62-100 40 52 100-125 10 13 125-149 11 12 149-175 7 8 i75 8 2 Dimension particulaire moyenne (microns) 80 90 Epaisseur des parois (microns) 2 1,5 Température de fusion ("c) 480 1095 Résistance à la compression hydrostatique, % de survie 3,5.106 Pa 96,3 7.106 Pa 66,4 10,5.106 Pa 46,a * données des catalogues de Emerson and Cuming, Inc. L'utilisation de sphères creuses de verre présente l'avantage d'un réglage commode des dimensions des cellules et des épaisseurs des parois, et de la présence de pores secondaires de connexion formant des trajets pour la circulation d'hydrogène. Cette dernière caractéristique réduit le temps de traitement nécessaire au remplissage ou au dégagement de l'hydrogène, par diffusion. Le graphique de la figure 1 représente les variations de la résistance à la rupture, portées en ordonnées, de fibres de verre à teneur élevée en silice, en fonction du diamètre des fibres, porté en abscisses, comme indiqué dans ltouvrage A.A. Griffith, Phil.Trans., Royàl Society, Série A, 1920, pages 163 et 221. Le verre considéré contient 69,2 % de Si02, 12,0 S de K20, 0,9 % de Na20, 11,8 % de Au203, 4,5 % de CaO et 0,9 % de MnO. On a indiqué aussi que des fibres de silice avaient des résistances mécaniques encore plus élevées.L'épaisseur réelle des parois obtenue par un appareillage réel est aussi indiquée dans les catalogues de Emerson and Cuming Inc, (tableau I), ces épaisseurs étant comprises entre 1 et 10 microns pour des sphères de verre ayant un diamètre pouvant atteindre plusieurs centaines de microns. La formule des contraintes circulaires (équation 1) est la suivante P = (1) r dans laquelle P est la pression du récipient, S la contrainte dans la paroi d'épaisseur t et r le rayon de la sphère. A l'aide de la formule ci-dessus et des données portées sur les tableaux, une série de calculs indique la pression maximale d'un gaz contenu dans des sphères de verre de dimensions différentes, limitées par la contrainte. TABLEAU II - Pression maximale permise dans des sphères de verre d'aluminosilicate Epaisseur de Résistance à la Pression maximale, 107 Pa paroi, micron rupture*, r = 50 r = 100 r = 200 r = 300 r = 400 109 Pa 2 5,16 2,07 10,3 5,15 3,45 2,55 3 3,79 2,27 11,0 5,51 3,79 2,75 4 3,10 2,48 12,4 6,2 4,13 3,10 5 2,58 2,55 13,1 6,55 4,13 3,25 6 2,27 2,68 13,8 6,9 4,48 3,45 7 2,07 2,89 14,5 6,9 4,82 3,79 8 1,86 2,96 1,45 7,6 4,82 3,79 9 1,69 3,03 15,2 7,6 5,15 3,79 10 1,55 3,10 15,2 8,25 5,15 3,79 * suivant la figure 1 Comme l'indique le tableau il, la pression maximale ne varie pas beaucoup avec la dimension de la sphère et l'épais- seur de paroi. Cependant, l'optimisation du stockage pour les applications particulières dans lesquelles le volume et le poids sont importants demande une grande dimension de pores avec de petites parois. Comme décrit précédemment, la composition de verre éprouvée n'est pas la plus robuste.La silice pure Si02 permet des pressions cinq fois supérieures0 On considère maintenant le remplissage des cellules. Des données sur la diffusion des gaz dans les verres ont été rassemblées par S. Dushman, "Scientific Foundations of Vacuum Technique" (John Wiley and Sons, 2ème édition, 1966. L'équation qui suit donne le débit de gaz déterminé avec des constantes de perméabilité déterminées expérimentalement A = x (2) x k étant le volume du gaz transporté en cm3 dans les conditions normales, K étant la constante de perméabilité, A P étant le gradient de pression appliqué à la paroi de verre, en dyne/cm2, x étant l'épaisseur de la paroi en mm, et A étant la surface en cm2. L'équation (2) est tirée à l'origine de la loi de Fick qui est une équation générale de diffusion, par application de la condition selon laquelle la pression est constante sur toute la paroi de verre. Dans les conditions de remplissage des sphères, la pression à l'extérieur des sphères est maintenue à une valeur constante alors que la pression à l'intérieur augmente. La vitesse de diffusion diminue lorsque le remplissage progresse. La loi de Fick pour la diffusion est résolue dans les conditions de remplissage des sphères à l'aide de la constante de perméabilité déterminée expérimentalement. La forme différentielle dérivée est donnée dans l'équation (3) A étant la surface de diffusion en cm2, t le temps en s, P0 la pression à l'extérieur de la sphère et Pi la pression à l'intérieur de celle-ci. Comme, par définition, q est mesurée dans les conditions normales de température et de pression, il s'agit simplement de la masse du gaz diffusé comme indiqué par l'équation (4) dm = Mdg4 (4) 2,24 . 10 M étant le poids moléculaire de l'hydrogène. La figure 2 représente une courbe pression-densité pour l'hydrogène à OOC. Il faut noter que l'amagat est une unité de densité représentant le rapport des volumes spécifiques dans les conditions considérées et dans les conditions normales. Les équations (3) et (4) combinées donnent l'équa- tion (5) dm = KAM dt PO - Pi = 2,24 . 104x (5) La pression Pi dans la sphère de verre est une fonction de la masse de l'hydrogène qui diffuse à travers la paroi suivant l'équation (6), si on suppose que la densité est proportionnelle à la pression. Pour les pressions élevées de l'hydrogène, un terme Z de compressibilité doit être introduit (voir figure 2) : ZRT Pi = m (6) R étant la constante des gaz pour l'hydrogène, T étant la température absolue en K et V étant le volume de la sphère de verre, en cm3. Dans l'évaluation de la diffusion indiquée dans la suite, on suppose que le terme de compressibilité est égal à l'unité. L'incorporation de cet effet complique l'analyse de façon superflue. On peut combiner les équations (5) et (6) et les réarranger en vue de leur intégration et on obtient l'équa- tion (7) La constante des gaz R pour l'hydrogène, avec les unités utilisées, est égale à 8,32.107/M. Le rapport A/V de la surface au volume pour une sphère est égal à 3/r, r étant le rayon de la sphère. On incorpore ces valeurs à l'équation (7) et on obtient l'équation (8) L'équation (9) est obtenue par intégration de l'équation (8) Po-Pi 1,115.104 KT Logn = t (9) Po x r Suivant l'équation (9), il faut un temps infini pour que la pression interne atteigne la pression externe. Si on suppose qu'on utilise en pratique un remplissage à 99 % de PO, la partie gauche de l'équation est égale à 4,6 et on obtient t0,99 = 4,13.10-4 ## (10) La constante de perméabilité de l'hydrogène, pour un verre de silice, comme indiqué dans la compilation précitée de S.Dushman, varie avec la température suivant l'é- quation (11) log10 (2,78 x 1012 K) = 1,735 - 1888 (11) On résout cette équation à 3000C et à température ambiante, et on obtient les résultats du tableau III TABLEAU III Données de perméabilité de l'hydrogène dans la silice Température, 0C ~ cm2 s.cm .mm.dyne 300 0,98.10-14 27 1,05.10-17 * calculé d'après l'équation (11) Si on suppose un rayon de 100 microns pour les sphères de verre une épaisseur de paroi de 5 microns et une température de remplissage de 3000C, le remplissage est inférieur à 61 mn. De manière analogue, la période de diffusion de l'hydrogène dans des sphères de verre, dans un récipient qui les contient, maintenu à pression constante et à température ambiante, peut être calculée par intégration de l'équation (12) qui est tirée de la loi de Fick dans les conditions con sidérées Le résultat est le même que celui ou'on obtient avec l'équation (in). D'après la constante de perméabilité de l'hydrogène à tampérature ambiante, indiquée dans le tableau III, on estime que la pression dans les sphères diffère de moins de 1 % de la pression dans la chambre qui contient les sphères après 83 jours. Comme indiqué précédemment, on a considéré que la matière formant les chambres de verre était la silice. Des verres contenant des ingrédients supplémentaires ont des perméabilitésplus faibles vis-à-vis de l'hydrogène. En conséquence, les calculs présentés donnent les périodes les plus courtes de remplissage et de retrait des gaz. Une matière de marque "Foamglas" de Pittsburgh Corning Corporation, mise au point sous forme de blocs d'isolation, peut être utilisée comme matière de stockage car elle comprend des chambres individuelles de stockage du type voulu. De petites sphères de verre peuvent être aussi frittées sous forme de structures vitreuses comme décrit dans l'article de Tobin et coll., "Development of a Closed Pore Insulation Material", (NASA Contractor Report, NASA-CR-2254, juillet 1973. Des exemples de compositions chimiques de sphères de verre (marque "Cenospheres") sont donnés dans le tableau IV. TABLEAU IV Compositions chimiques des "Cenospneres", % en poids Constituant anglaises américaines Al203 31,97 33,25 SiO2 60,75 61,60 Fe203 4,18 3,16 K20 1,91 1,44 Na20 0,81 0,59 Les résultats d'agglomération pour divers traitements figurent dans le tableau V. TABLEAU V - Effet du temps et de la température de cuisson sur l'absorption d'eau de corps formés de "Cenospheres" frittées "Cenospheres" anglaises "Cenospheres" américaines Echantillon n 1 2 3 4 5 1 2 3 traitement ther- telles 1400 K 1560 K 1590 K 1700 K telles que 1400 K 1700 K que re- reçues mique 16h 16 h 6 h 2 h 16 h 2 h çues poids spécifique, kg/m3 336 472 624 648 800 472 560 1120 Absorption d'eau, % en poids 67 15,3 15 1 67 1 On considère maintenant un exemple de diffusion de gaz dans des sphères de verre. On remplit des "Nicrosphères" IG-101 de verre nettoyées de Emerson and Cuming avec de l'hélium à pression élevée, ayant sensiblement les mêmes caractéristiques de diffusion que l'hydrogène. Le diamètre des sphères est de 45 à 30 microns et l'épaisseur des parois de I à 5 microns.On place un lot de plusieurs grammes à l'autoclave et on élève la pression et la température. A 3000C environ, on règle la pression à 5.107 Pa, et on laisse progresser la diffusion dans ces conditions pendant 120 h. La température est alors abaissée et les sphères sont retirées et mises dans les conditions ambiantes. Après cessation de l'éclatement audible, on place l'échantillon dans un bain d'isopropanol et on obtient le poids des "Microsphères" qui flottent et on le compare à celui des débris des sphères brisées et qui sont tombées au fond. Plus de 60 % des sphères résistent à la mise sous pression. On détermine directement la pression à l'intérieur d'un lot de "Microsphères" par mesure destructrice.Les résultats indiquent que la pression a été portée à 2,38.107 Pa correspondant très bien à la pression dans la chambre corrigée en fonction de la variation de température, lors de la diffusion. L'écart type est très faible, et il est compris dans la plage de précision sur les mesures des sphères. Les pressions utilisées dans cet exemple ne sont limitées que par l'appareillage disponible. Un autre avantage de l'invention est que la diffusion assure la filtration des impuretés gazeuses indésirables qui peuvent être contenues dans l'hydrogène particulier qui est introduit. La plupart des autres gaz qui peuvent être mélangés à l'hydrogène tels que H20, 02, CO ou C02 ne diffusent pas à travers le verre. Ainsi, après diffusion, les récipients peuvent être lavés dans un gaz ou un liquide qui retire les impuretés ambiantes avant récupération de l'hydrogène captif. Le lavage peut être réalisé par évacuation rapide, entrainement par un gaz ou entratnement par un liquide, à 11 extérieur des cellules, par utilisation d'un liquide volatil tel que l'eau ou un solvant volatil, après remplissage d'hydrogène0 On évalue maintenant les propriétés du stockage de l'hydrogène dans des sphères de verre et on suppose que la structure fibreuse contient de l'hydrogène à une pression de 108 Pa environ, dans des sphères de verre ou des pores de 100 microns de rayon, ayant une épaisseur de paroi de 5 microns.La justification de la pression est indiquée précédemment en référence au tableau II. La configuration supposée est un bloc de mousse ou une masse frittée ou fluide de sphères placé dans une vessie à paroi mince en métal ayant un débit élevé de diffusion d'hydrogène, à la température de remplissage et à la température de retrait. Les métaux ayant une perméabilité à l'hydrogène supérieure à celle du verre sont le vanadium, le niobium, les aciers inoxydables, les "Hastelloy", le palladium, le titane et le zirconium par exemple. Les alliages ^ de fer sont sans doute les plus économiques. Le r81e de la vessie métallique est de contenir la structure poreuse et de simplifier ainsi les problèmes de manutention. Elle n'est pas destinée à supporter des gradients de pression très élevés. Un récipient en aluminium, résistant à base pression, ayant une faible perméabilité vis-à-vis de l'hydro- gène, est destiné à contenir un certain nombre des vessies métalliques remplies ou des blocs de mousse et à loger des éléments de chauffage destinés à régler la pression de lthy- drogène dans le réservoir en aluminium. La figure 3 représente un réservoir de stockage utilisé selon l'invention. Le réservoir externe 30 est en aluminium présentant une faible perméabilité vis-à-vis de l'hydrogène. Une mince enveloppe interne 32 est disposée le long de l'enveloppe externe, à une certaine distance des parois, et elle est introduite par une extrémité ouverte du récipient 30 qui comporte un dispositif 34 de fermeture résistant à la pression et maintenu par plusieurs vis papillons 36 placées à la périphérie. Des entretoises convenables 38 délimitent un certain volume autour de la mince enveloppe 32 qui contient la matière chargée. La base 40 du récipient 30 est en matière isolante portant plusieurs dispositifs de chauffage 42 à température régulée qui dépassent dans le récipient et se logent dans des orifices axiaux 44. Un tube 46 de sortie porte une vanne 47 de commande et un manomètre 47'. Un dispositif manosensible 46' transmet un signal à une commande 48 qui est reliée à l'en- trée 50 des dispositifs de chauffage et à la vanne 47 de manière que la pression et la température puissent être réglées, le réglage de la vanne réglant le débit de gaz évacué. La mince enveloppe 32 est remplie d'une mousse formée de chambres de verre ou de sphères frittées 52 délimitant des canaux permettant l'écoulement du gaz dans les diverses zones sans obstruction. Le frittage des sphères permet la formation de passagesd'accès dans la masse. Lors du remplissage de l'ensemble, la mince enveloppe 32 est de préférence placée dans un récipient de support non représenté qui l'aide à supporter la pression interne élevée au cours du cycle de remplissage. L'ensemble est chauffé à 300-4000C, sous une pression interne de 3 à 5.107 Pa pendant un temps suffisant pour que l'hydrogène, qui est introduit à travers les parois du récipient 32, diffuse dans les chambres de la matière 52. Le cas échéant, un orifice amovible de l'enveloppe 32 peut éliminer la diffusion vers l'intérieur, à travers les parois. Lorsque le cycle pressiontempérature a été maintenu pendant un temps suffisant, l'été ment rapporté 32 est refroidi et la pression est abaissée à la pression de travail. Le cas échéant, le récipient externe 30 peut être utilisé comme récipient de remplissage lui aussi. Lorsque le remplissage est terminé, la vanne d'ali esterm est mentation en hydrogène/,et ltensemble est prêt å la distribu- tion. Celle-ci est obtenue par réglage de la température des tiges 42 de chauffage à l'aide de commandes classiques de température. Lorsque la pression diminue en-deçà d'un seul convenable, le réservoir peut être rempli à nouveau comme décrit précédemment. Aux pressions élevées, l'hydrogène ne se comporte pas comme un gaz parfait et sa densité n'est pas proportionnelle à la pression. La figure 2 représente un diagramme densité-pression pour l'hydrogène, tiré d'un diagramme T-S de R.B. Scott. Suivant l'extrapolation de la figure 2, le poids spécifique de l'hydrogène à une pression de 108 Pa et à OOC est de l'ordre de 0,05 g/cm3. La densité de tassement des sphères de verre sous forme frittée peut atteindre 75 à 80 ,4 du volume par sélection convenable des dimensions. On suppose, au cours des essais, que cette densité est d'environ 60 %. Le poids spécifique des verres est de l'ordre de 2,7 g/cm3. On utilise cette valeur dans l'essai. L'essai d'évaluation suppose le stockage de 20,5 kg de H2, équivalant à 54,5 kg d'essence, au point de vue de la quantité d'énergie contenue, cette valeur étant un exemple d'application automobile. Le volume de stockage d'hydrogène Vst peut être calculé d'après l'équation (13) dans laquelle WH est le poids de l'hydrogène, eH est le 2 2 poids spécifique de l'hydrogène, et f est la fraction remplie par les sphères de verre dans un récipient. Avec les valeurs indiquées précédemment, 1,5 kg d'hydrogène nécessite un volume de 340 1. Le rapport pondéral du combustible à celui du récipient peut être calculé de la manière suivante Wg1 et W étant le poids du verre et de l'hydrogène respecti H2 vement, r étant le rayon des pores de verre, t l'épaisseur de la paroi délimitant les pores, et eg1 et eH étant les 2 poids spécifiques du verre et de l'hydrogène respectivement. Avec les valeurs indiquées précédemment, le rapport pondéral du verre à l'hydrogène Wî/WH est égal à 8/1, et g 2 le poids du verre est de 165 kg pour 20,-5 kg de H2. On considère que le poids de la vessie métallique est négligeable par rapport à celui du récipient en aluminium destiné à supporter une basse pression. Si on suppose que la pression qui doit être contenue est inférieure à 3,5.106 Pa, une épaisseur de paroi de 6,35 mm pour un récipient de rayon égal à 30,5 cm convient. Le rapport du poids de l'aluminium au volume de stockage d'hydrogène Wal/VH peut être calculé d'après la relation (15) dans laquelle rAl est le rayon du récipient cylindrique en aluminium, tAl est l'épaisseur de paroi de ce récipient, 1A1 est la longueur du récipient cylindrique en aluminium, et cAl est le poids spécifique de l'aluminium. Avec les valeurs données et pour un poids spécifique de l'aluminium de 2,7 g/cm3, le rapport du poids de l'aluminium au volume dthydrogène est 7/1, et le poids du récipient de 340 1 dthydro- gène est de 38,5 kg d'aluminium. On ajoute les résultats des équations (14) et (15), et on obtient le poids total du combustible et des récipients pour 20,5 kg d'hydrogène, ce poids total étant égal à 225 kg. Dans des articles récents, on a proposé trois types de stockage pour les automobiles, les réservoirs à pression élevée, le fluide cryogénique et les hydrures métalliques. K.C. Hoffman et coll, de Brookhaven National Laboratories ont évalué ces trois types de conditionnement. Les résultats qu'ils ont .obtenus sont indiqués dans le tableau VI, et on les compare à ceux du stockage à l'aide de sphères de verre selon l'invention, comme indiqué précédemment, les résultats montrant que le procédé selon l'invention est compétitif au point de vue du poids et du volume. TABLEAU VI Ensemble de stockage d'hydrogène Chaque exemple correspond à 20,5 kg d'hydrogène ou à une énergie équivalente à celle de 54,5 kg d'essence. Type de stockage Poids du combustible volume occupé, 1 et du vehicule, kg * gaz à 1,4.107 Pa 1020 i870 * liquide cryogénique 160 289 * hydrure de magnésium 315 306 ** "Microsphère" de ver re 225 340 * : K.C. Hoffman et coll, (B.N.L.) SAE 690232 ** : cette estimation considère que le gaz se comporte comme un gaz parfait à la compression. La figure 4 représente une variante d'appareil dans lequel des cellules élémentaires peuvent être incorporées à un ensemble. Un tel ensemble permet le montage en parallèle de cellules élémentaires dans un circuit d'alimentation de manière qu'unie cellule élémentaire puisse être séparé du circuit ou connecté à celui-ci. Chaque cellule élémentaire comprend un réservoir cylindrique 80 ayant un fond 82 muni d'un orifice 84 rejoignant un tube 86 fermé à 11 extrémité interne et constituant un récipient pour une tige 88 de chauffage. Celle-ci a une base 90 qui se loge dans l'orifice 84, si bien que la tige est maintenue au centre du tube. L'autre extrémité du cylindre 80 est fermée par un capuchon 92 en forme de coupelle, ayant des parois associées de façon étanche à celles du cylindre. Le capuchon comprend un tube 94 muni d'une vanne 9b, le tube ayant un raccord rapide 98 permettant la connexion à une ligne 100 d'alimentation, rejoignant une canalisation principale 102 d'alimentation. Une vanne 104 peut être utilisée pour la fermeture de la canalisation d'alimentation. Les cylindres 80 sont remplis de la matière de stockage, par exemple d'une mousse de verre ou de sphères de verre maintenues en place par un tampon de laine de verre ou d'une autre matière analogue 108 qui retient la matière de stockage en place et filtre les effluents gazeux. Comme représenté sur le dessin, plusieurs cylindres 80, 80A et 80B forment une série, chaque cylindre étant relié à la canalisation 102 qui elle-même peut être reliée à une commande 110 par une canalisation 112, de manière que l'appareil comprenne un contrôleur de pression. Un indicateur 114 de pression est monté dans la canalisation 112. Les éléments 88 de chauffage sont aussi reliés par des canalisations 115, 116 à la commande qui comporte une commande de chauffage.Comme dans le mode de réalisation antérieur, le réglage de la température des tiges con truble la vitesse de décharge du gaz stocké. Chaque ensemble 88 peut être facilement détaché et placé à un poste de chargement en vue de son rechargement, et les cylindres épuisés peuventétre remplacés par des cylindres chargés. D'autres avantages du stockage de l'hydrogène dans des sphères de verre, selon l'invention, sont les suivants (1) Le logement dans de nombreux pores est plus sûr que celui de l'hydrogène dans les ensembles de stockage de gaz ou de liquide cryogénique. La libération totale instantanée de l'hydrogène conservé dans un lit de sphères de verre ou une structure poreuse est peu probable. (2) Les sphères de verre peuvent être tassées ou frittées sous forme d'éléments correspondant à toute configuration de récipient. Les réservoirs sous pression et les récipients de stockage cryogénique ont au contraire de fa çon optimale une configuration sphérique ou cylindrique destinée à réduire le poids ou à rendre minimale l'isolation thermique. (3) Les dispositifs de stockage à hydrures métalliques nécessitent une quantité d'énergie supérieure à celle qu'il faut aux ensembles de stockage à sphères de verre. La chaleur de dissociation de l'hydrure métallique MgH2 est comprise entre 32 500 et 37 000 J/g d'hydrogène. Le stockage à l'aide des sphères de verre nécessite seulement la chaleur d'élévation de la température des sphères de verre à la température de diffusion (soit environ 250 J/g). Le compression de l'hydrogène à pression élevée peut nécessiter aussi 420 J/g d 'hydrogène. (4) Les poudres d'hydrures métalliques sont pyrophores lorsqu'elles sont exposées à l'air alors que les sphères de verre remplies sont chimiquement inertes. (5)Les poudres métalliques formées par dissociation des hydrures méliques ont tendance à se fritter, si bien que les réactions de formation et de dissociation des hydrures ont tendance à se ralentir. (6) Comme les sphères de verre peuvent être conservées à température ambiante, les pertes importantes-d'hydro- gène dues à ltébullition dans le stockage cryogénique, sont évitées. (7) Les avantages pondéraux des petites sphères de verre ou des petits récipients sous pression par rapport aux récipients métalliques sous forme de bouteilles sont dus à la résistance mécanique élevée des minces parois de verre. Les évaluetions faites précédemment ne tirent pas pleinement avantage de cette propriété des sphères de verre. En conséquence, les améliorations et les perfectionnements peuvent être importants avant optimisation. (8) Le prix des sphères de verre est inférieur à celui des matières utilisées dans les autres stockages. En conséquence, le stockage à l'aide de sphères de verre est sans doute le plus économique. (9) Le stockage de l'hydrogène à l'aide de sphères de verre a de nombreuses applications. Ces sphères peuvent être ajoutées dans les combustibles solides de propulsion de fusées dont ils accroissent la puissance. Il existe de nombreuses manières de stocker l'hydrogène dans les ensembles de propulsion spatiaux à oxygène-hydrogène et pour les fusées nucléaires à hydrogène. Il existe aussi de plus des applications pour les centrales terrestres. Il est bien entendu que 11 invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de stockage de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend le montage de plusieurs chambres fermées dans un volume réduit, les parois des chambres pouvant accepter le gaz qui doit être stocké, par diffusion, la disposition du gaz qui doit être stocké autour de parties au moins de l'extérieur des chambres montées, la pression étant élevée pendant une période permettant la diffusion du gaz à travers les parois des chambres, et l'abaissement de la pression autour des chambres jusqu'à la pression ambiante, afin que le gaz soit stocké dans les chambres. 2. Procédé de stockage de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend le montage de plusieurs chambres fermées dans un volume réduit, les parois des chambres pouvant accepter par diffusion le gaz qui doit être stocké, la disposition du gaz qui doit être stocké autour de parties au moins de l'ex- térieur des chambres assemblées, la pression et la température étant élevées pendant une période permettant la diffusion du gaz jusqu'à une pression équilibrée,à travers les parois des chambres, et l'abaissement de la pression et de la température autour des chambres Susqu'à.des valeurs qui réduisent la diffusion du gaz vers l'extérieur des chambres à une quantité négligeable. 3. Procédé de stockage de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend le montage de plusieurs chambres sphériques séparées en verre dans un volume réduit, les parois des chambres pouvant accepter par diffusion le gaz qui doit être stocké, la disposition du gaz qui doit être stocké autour de parties au moins de l'extérieur des chambres assemblées, la pression étant élevée pendant une période qui permet la diffusion du gaz à travers les parois des chambres, et l'abaissement de la pression autour des chambres à la pression ambiante, permettant le stockage du gaz dans les chambres. 4. Procédé de stockage de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend le montage de plusieurs chambres sphériques séparées de verre dans un volume réduit, les parois des chambres pouvant accepter par diffusion le gaz qui doit être stocké, la disposition d'hydrogène gazeux à stocker autour de parties au moins de l'extérieur des chambres assemblées, la pression étant élevée, pendant une période permettant la diffusion de l'hydrogène gazeux à travers les parois des chambres jusqu' pratiquement l'égalisation des pressions entre l'intérieur et l'extérieur des chambres, et l'abaissement de la pression autour des chambres jusqu'à la pression ambiante de manière que le gaz soit stocké dans les chambres. 5. Procédé de stockage d'hydrogène gazeux, caractérisé en ce qu'il comprend le montage de plusieurs chambres sphériques séparées en verre, dans un volume réduit, les parois des chambres pouvant accepter par diffusion le gaz qui doit être stocké, la disposition d'hydrogène gazeux à stocker autour de parties au moins de l'extérieur des chambres assemblées, la pression du gaz et la température des chambres étant élevées de manière que le gaz diffuse à travers les parois des chambres jusqu'à pratiquement l'égalisation des pressions à l'intérieur et à l'extérieur des chambres, et l'abaissement de la pression et de la température autour des chambres jusqu'aux pression et température ambiantes, de manière que le gaz soit stocké dans les chambres. 6. Procédé de stockage de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend le montage de plusieurs chambres fermées dans un volume réduit ayant une gaine de retenue, les parois des chambres et la gaine ayant la caractéristique de transmettre le gaz à stocker par diffusion, la disposition du gaz à stocker autour de la gaine alors que la pression est élevée pendant une période qui permet la diffusion du gaz à travers les parois de la gaine et des chambres, et l'abaissement de la pression entourant la gaine à la valeur de la pression ambiante de manière que le gaz soit stocké dans les chambres. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend le chauffage des chambres accélérant la diffusion du gaz vers l'intérieur de celles-ci,et le refroidissement des chambres à une température pour laquelle la diffusion vers l'extérieur est négligeable. 8. Procédé d'utilisation d'un gaz stocké dans plusieurs chambres fermées, caractérisé en ce qu'il comprend la disposition des chambres dans l'enceinte d'un récipient ayant une sortie, le chauffage des chambres de manière que le gaz contenu dans ces chambres diffuse à travers les parois de celles-ci, et la transmission du gaz dégagé à la sortie du récipient, vers un point d'utilisation. 9. Procédé de stockage et d'utilisation d'un gaz tel que l'hydrogène, caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du gaz dans des chambres creuses, par chauffage des chambres et disposition du gaz autour de celles-ci sous une pression qui accélère la diffusion à travers les parois des chambres, la réduction de la pression et de la température de manière que la diffusion en sens inverse soit pratiquement impossible pendant une période de stockage, et le chauffage des chambres, sous pression, de manière que la diffusion s'effectue en sens inverse et que le gaz stocké soit libéré. 10. Appareil de stockage et de distribution de gaz tel que l'hydrogène, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs chambres fermées dont les parois peuvent accepter par diffusion le gaz à stocker, un dispositif de retenue des chambres dans un espace délimité qui est fermé de manière étanche, et un dispositif d'introduction d'un gaz dans les chambres et de réglage du débit de gaz hors des chambres. 11. Appareil selon la revendication 1O, caractérisé en ce que les chambres fermées sont sous forme de plusieurs chambres séparées formant un bloc de matière. 12. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les chambres fermées forment un bloc de mousse de verre comprenant plusieurs chambres séparées. 13. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les chambres fermées sont sous forme de plusieurs sphères séparées de verre. 14. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les chambres fermées sont contenues dans le dispositif de confinement par une gaine de matière qui est aussi perméable au gaz qui doit être introduit dans les chambres. 15. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage du dispositif de retenue de manière que la diffusion du gaz vers l'intérieur des chambres en vue du stockage et à l'extérieur des chambres en vue de l'utilisation soit facilitée. 16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage du dispositif de retenue comprend des tiges de chauffage placées dans le volume fermé du dispositif de retenue et atteignant des zones placées dans la masse des chambres. 17. Appareil de stockage et de distribution de gaz tel que l'hydrogène, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient ayant une cavité formée dans une paroi et destinée à loger un élément de chauffage, un élément de chauffage disposé dans cette cavité, une charge de chambres fermées placée dans le récipient, les parois des chambres ayant la caractéristique d'accepter par diffusion le gaz qui doit être stocké, une entrée-sortie de fluide formée dans une paroi du récipient, et un dispositif destiné à relier l'élémen+ de chauffage à une source d'énergie. 18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'une quantité de matière de filtration est placée entre la charge des chambres fermées et ltentrée-sortie. 19. Appareil de/distrifution d'un gaz gaz tel que l'hydrogène, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre ayant une paroi qui comporte, à une extrémité, une protubérance dépassant vers l'intérieur, une paroi d'un capuchon, à l'autre extrémité du cylindre, comportant un orifice d'entrée-sortie muni d'une vanne, une quantité de chambres contenant un gaz, placées dans le cylindre et destinées à recevoir du gaz par diffusion à travers leurs parois, et un ensemble de chauffage placé dans la cavité formée par la protubérance. 20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'une quantité de matière de filtration est placée entre les chambres et l'orifice de sortie. 21. Procédé de purification d'hydrogène gazeux, caractérisé en ce qu'il comprend la diffusion d'hydrogène, lor qu'il est chauffé et sous pression, vers l'intérieur d'une multitude de petits récipients de verre imperméable aux impuretés gazeuses, le balayage de l'extérieur des récipients, et l'extraction de l'hydrogène pur des récipients, par chauf fage. 22. Procédé de purification d'hydrogène gazeux, caractérisé en ce qu'il comprend la diffusion d'hydrogène par chauffage et compression, dans un ou plusieurs récipients ayant une paroi de verre, le balayage de l'extérieur des récipients de manière que les impuretés soient chassées, et l'extraction de l'hydrogène d'un ou plusieurs récipients par chauffage.