Thermochemical cycleThermochemical cycles combine solely heat sources (thermo) with chemical reactions to split water into its hydrogen and oxygen components. The term cycle is used because aside of water, hydrogen and oxygen, the chemical compounds used in these processes are continuously recycled. If work is partially used as an input, the resulting thermochemical cycle is defined as a hybrid one. This concept was first postulated by Funk and Reinstrom (1966) as a maximally efficient way to produce fuels (e.g.
Production d'hydrogèneLa 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.
Craquage de l'eauLe craquage de l'eau est un processus aboutissant à la dissociation de l'hydrogène et de l'oxygène de l'eau, atomes composant la molécule d'eau , par thermolyse, électrolyse ou radiolyse. La réaction thermochimique commence à haute température (entre ) pour devenir complète vers . Le bilan de la décomposition d'une molécule d'eau ci-après : H2O → H2 + O2 s'établit comme suit, pour une mole d'eau : comme la molécule d'eau H2O est constituée de deux liaisons O-H dont chacune a une énergie molaire de , leur rupture absorbe ; la recomposition des molécules de dihydrogène gazeux produit un apport d'énergie : 2 H → H2 + ; la recomposition du dioxygène libère quant à elle : 2 O → O2 + , soit par mole d'eau initiale.
GazéificationLa gazéification est un processus à la frontière entre la pyrolyse et la combustion. Celui-ci permet de convertir des matières carbonées ou organiques en un gaz de synthèse combustible (souvent appelé « syngas » ou « syngaz »), composé majoritairement de monoxyde de carbone (CO) et de dihydrogène (H2), contrairement à la combustion dont les produits majoritaires sont le dioxyde de carbone () et l'eau (H2O).
Solar fuelA solar fuel is a synthetic chemical fuel produced from solar energy. Solar fuels can be produced through photochemical (i.e. activation of certain chemical reactions by photons), photobiological (i.e., artificial photosynthesis), and electrochemical reactions (i.e. using the electricity from solar panels to drive a chemical reaction). Solar fuels can also be produced by thermochemical reactions (i.e., through the use of solar heat supplied by concentrated solar thermal energy to drive a chemical reaction).
BioéthanolLe bioéthanol ou agroéthanol est un biocarburant utilisable dans certains moteurs à essence. Le terme bioéthanol est un amalgame entre le préfixe bio du grec bios, vie, vivant et du terme éthanol. Le préfixe bio indique que l'éthanol est produit à partir de matière organique (biomasse) et n'a pas de lien avec le terme généralement utilisé pour désigner l'agriculture biologique. Le préfixe « bio » est donc contesté dans certains pays francophones.
Copper–chlorine cycleThe copper–chlorine cycle (Cu–Cl cycle) is a four-step thermochemical cycle for the production of hydrogen. The Cu–Cl cycle is a hybrid process that employs both thermochemical and electrolysis steps. It has a maximum temperature requirement of about 530 degrees Celsius. The Cu–Cl cycle involves four chemical reactions for water splitting, whose net reaction decomposes water into hydrogen and oxygen. All other chemicals are recycled.
BioenergyBioenergy is energy made or generated from biomass, which consists of recently living (but now dead) organisms, mainly plants. Types of biomass commonly used for bioenergy include wood, food crops such as corn, energy crops and waste from forests, yards, or farms. The IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) defines bioenergy as a renewable form of energy. Bioenergy can either mitigate (i.e. reduce) or increase greenhouse gas emissions. There is also agreement that local environmental impacts can be problematic.
VaporeformageLe 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.
Science de l'environnementLa science de l'environnement ou science environnementale est une discipline qui intègre les sciences physiques et biologiques telles la physique, la chimie (la biochimie et la chimie de l'environnement), la biologie, l'écologie, la pédologie, la géologie, la géomorphologie, la géographie, la climatologie, l'écologie rétrospective, l'histoire environnementale, etc. afin de mener l'étude de l'environnement.
Essence synthétiqueL'essence synthétique (ou carburant synthétique) est un mélange d'hydrocarbures non dérivés du pétrole, mais obtenus à partir d'une autre source telle que la houille ou le lignite, ou à partir de gaz naturel (biométhane éventuellement) par le procédé . L'essence synthétique a été produite à grande échelle pour la première fois pendant la Seconde Guerre mondiale par l'industrie chimique allemande afin d'approvisionner la Wehrmacht et la Luftwaffe qui manquaient de pétrole.
Hybrid sulfur cycleThe hybrid sulfur cycle (HyS) is a two-step water-splitting process intended to be used for hydrogen production. Based on sulfur oxidation and reduction, it is classified as a hybrid thermochemical cycle because it uses an electrochemical (instead of a thermochemical) reaction for one of the two steps. The remaining thermochemical step is shared with the sulfur-iodine cycle. The Hybrid sulphur cycle (HyS)was initially proposed and developed by Westinghouse Electric Corp. in the 1970s, so it is also known as the "Westinghouse" cycle.
Greenhouse gas emissionsGreenhouse gas emissions (abbreviated as GHG emissions) from human activities strengthen the greenhouse effect, contributing to climate change. Carbon dioxide (), from burning fossil fuels such as coal, oil, and natural gas, is one of the most important factors in causing climate change. The largest emitters are China followed by the US, although the United States has higher emissions per capita. The main producers fueling the emissions globally are large oil and gas companies.
Gazéification du charbonLa gazéification du charbon est le processus de production de gaz de synthèse à partir de charbon et d'eau, d'air et/ou d'oxygène. Historiquement, le charbon était rendu gazeux pour produire du gaz de houille, également appelé « gaz de ville ». Le gaz de charbon est combustible et était utilisé pour le chauffage et l'éclairage municipal au , avant l'avènement de l'extraction à grande échelle du gaz naturel des puits de pétrole.
Pile à combustibleUne pile à combustible est un générateur électrochimique produisant une tension électrique grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. Elle est distincte de la pile électrique, qui fonctionne également par réaction d'oxydoréduction, mais qui est constituée d'empilements de métaux. vignette|Pile à combustible de la NASA au méthanol.
Santé-environnementthumb|350px|Un des défis de la santé environnementale est de mieux comprendre les relations systémiques et les effets synergiques et potentialisateurs des milliers de polluants présents dans l'environnement, entre eux et sur les différents organes.Certains effets sont différés (le cancer par exemple), ou sont possibles à de très faibles doses (perturbation endocrinienne), ou sont liés à des prédispositions génétiques.
Torche à plasma (recyclage)Plasma gasification is an extreme thermal process using plasma which converts organic matter into a syngas (synthesis gas) which is primarily made up of hydrogen and carbon monoxide. A plasma torch powered by an electric arc is used to ionize gas and catalyze organic matter into syngas, with slag remaining as a byproduct. It is used commercially as a form of waste treatment, and has been tested for the gasification of refuse-derived fuel, biomass, industrial waste, hazardous waste, and solid hydrocarbons, such as coal, oil sands, petcoke and oil shale.
Cycle combiné à gazéification intégréeUne centrale électrique à cycle combiné à gazéification intégrée (CCGI) peut utiliser des carburants solides tels que le charbon. Ce type de centrale se caractérise par une opération de gazéification, qui convertit la matière première en un gaz combustible (gaz de synthèse) qui alimente une centrale électrique à cycle combiné. Le combustible est d’abord réduit en grains, puis injecté dans un gazéificateur, en présence d’oxygène et de vapeur d’eau. L’oxygène n’est pas assez abondant pour permettre une combustion complète.
Greenhouse gas inventoryGreenhouse gas inventories are emission inventories of greenhouse gas emissions that are developed for a variety of reasons. Scientists use inventories of natural and anthropogenic (human-caused) emissions as tools when developing atmospheric models. Policy makers use inventories to develop strategies and policies for emissions reductions and to track the progress of those policies. Regulatory agencies and corporations also rely on inventories to establish compliance records with allowable emission rates.
Alternative fuelAlternative fuels, also known as non-conventional and advanced fuels, are fuels derived from sources other than petroleum. Alternative fuels include gaseous fossil fuels like propane, natural gas, methane, and ammonia; biofuels like biodiesel, bioalcohol, and refuse-derived fuel; and other renewable fuels like hydrogen and electricity. These fuels serve are intended to substitute for more carbon intensive energy sources like gasoline and diesel in transportation and can help to contribute to decarbonization and reductions in pollution.
