Hydrogène métallique - Définition

Applications

Recherche sur la fusion nucléaire

Une façon de produire la fusion nucléaire est de focaliser des lasers sur des morceaux d'isotopes d'hydrogène. Une meilleure compréhension du comportement de l'hydrogène dans des conditions extrêmes pourrait aider à augmenter le rendement énergétique de ce procédé.

Production d'hydrogène métallique

Il pourrait être possible de produire des quantités considérables d'hydrogène métallique pour en tirer profit. Comme le diamant est du graphite compressé qui ne se décompresse pas, une théorie prévoit l'existence d'une forme d'hydrogène, appelée hydrogène métallique métastable, qui ne redeviendrait pas à son état d'hydrogène normal lorsque décompressé. Avec la limite élastique de l'aluminium et un tiers de sa densité, cette forme d'hydrogène pourrait être utilisée pour fabriquer des automobiles très légères avec une haute efficacité énergétique.

De plus, il pourrait être utilisé lui-même comme carburant. Assez propre, il n'aurait que de l'eau et de l'oxyde d'azote comme produit de combustion. Il est 9 fois plus dense que l'hydrogène normal et produirait une énergie considérable lorsqu'il reprendrait cette forme. Brûlé plus rapidement, il serait un carburant 5 fois plus efficace que la combinaison hydrogène liquide et oxygène liquide qu'utilise couramment la navette spatiale. L'hydrogène métallique produit ne l'a été que trop brièvement pour qu'on puisse déterminer sa métastabilité.

Supraconductivité

Une théorie veut que l'hydrogène solide soit un supraconducteur à des températures aussi hautes que la température normale d'une pièce (290 K). Cela est beaucoup plus élevé que pour tout autre candidat à la supraconductivité. Mais il est douteux qu'on puisse en tirer des applications industrielles, la pression nécessaire pour maintenir l'hydrogène sous forme métallique à température ambiante étant très difficile à maintenir, bien plus que de maintenir la basse température nécessaire aux autres supraconducteurs.

Astrophysique

L'hydrogène métallique est présent en énormes quantités à l'intérieur de Jupiter, Saturne et certaines exoplanètes. L'intérieur de ces planètes est sujet à d'importantes forces de compression gravitationnelles.

Les modèles de l'intérieur de ces planètes avaient pris pour acquis que l'hydrogène se métallifiait à de plus hautes pressions que celles ayant été découvertes subséquemment. Par conséquent, le noyau métallique de Jupiter est plus près de la surface que prévu et son champ magnétique, le plus fort de toutes les planètes du système solaire, est donc produit également plus près de la surface que prévu.