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Production de H2: catalyse pour le contrôle des émissions et la production d'énergie

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Description

Cette séance de cours porte sur le rôle de l'hydrogène dans la production de faibles émissions, y compris la réforme, le déplacement des gaz d'eau, l'électrolyse et la synthèse des combustibles en aval. Il explique le reformage de la vapeur, le reformage autothermal et les processus d'oxydation partielle, ainsi que leurs catalyseurs et mécanismes.

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Proximité ontologique

Génie énergétique

Combustible: Filière hydrogène

Concepts associés (32)

Vaporeformage

Le vaporeformage ou reformage à la vapeur est un procédé de production de gaz de synthèse (syngas) riche en hydrogène. Cette réaction d'hydrocarbures, principalement du méthane, en présence de vapeur d'eau (par vaporeformage du méthane) est fortement endothermique. Ce procédé est très répandu, notamment pour la production du syngas précurseur de l'ammoniac (procédé Haber-Bosch), celui précurseur de la production du méthanol, la production de l'acide chlorhydrique (hydrochloride), le procédé Fischer Tropsch et autres.

Production d'hydrogène

La production d'hydrogène, ou plus exactement de dihydrogène, est en grande majorité réalisée par extraction chimique depuis des combustibles fossiles, principalement du méthane, du charbon et de coupes pétrolières. La production de dihydrogène par cette voie présente l'avantage d'un coût compétitif, mais l'inconvénient d'être à l'origine d'émissions de non biogénique, qui dépassent généralement dix kilogrammes de par kilogramme d'hydrogène produit.

Économie hydrogène

Léconomie hydrogène ou économie de l'hydrogène est le modèle économique dans lequel le dihydrogène (de formule chimique ) servirait de vecteur d'énergie commun pour mutualiser les différents types de production d’énergie et pallier le problème de l’intermittence des énergies renouvelables. Ce principe est envisagé pour la première fois par Jules Verne en 1874, puis de façon plus détaillée par John Burdon Sanderson Haldane en 1923, et l'Allemagne nazie l'utilise pour produire des combustibles synthétiques à partir du charbon.

Équilibre thermodynamique

vignette|200px|Exemple d'équilibre thermodynamique de deux systèmes, en l'occurrence deux phases : l'équilibre liquide-vapeur du brome. En thermodynamique, un équilibre thermodynamique correspond à l'état d'un système ne subissant aucune évolution à l'échelle macroscopique. Les grandeurs intensives caractérisant ce système (notamment la pression, la température et les potentiels chimiques) sont alors homogènes dans l'espace et constantes dans le temps.

Infrastructure hydrogène

Les infrastructures hydrogène sont les infrastructures de transport par pipeline de l'hydrogène, les points de production d'hydrogène et les stations à hydrogène (parfois regroupées comme une autoroute de l'hydrogène) pour la distribution ainsi que la vente de carburant hydrogène, et donc une condition préalable cruciale avant une commercialisation réussie de technologie de la pile à combustible automobile.

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Séances de cours associées (64)

Synthèse des combustibles en aval I

Explore la catalyse pour le contrôle des émissions, la production d'énergie, les processus de reformage et la désactivation des catalyseurs.

Craquage catalytique dans le raffinage d'huile

Explore les processus catalytiques de craquage, de reformage et d'alkylation dans le raffinage du pétrole pour le contrôle des émissions et la production d'énergie.

Catalyse pour la synthèse de combustible

Explore les processus catalytiques dans la synthèse de carburant en aval, y compris la méthanation, le nettoyage des gaz et la synthèse du méthanol.

Les défis du stockage électrochimique et de l'hydrogène

Explore l'évolution des technologies de stockage électrochimique et les défis dans le captage du CO2 et la production d'hydrogène vert.

Production d'hydrogène solaire

Explore l'énergie solaire pour la production d'hydrogène et ses avantages de stockage.

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