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Gérard CLAUDET
exothermique plus ou moins complète du carbone en monoxyde de carbone ou
gaz carbonique :
l’utilisation d’air, à ce stade, est peu coûteuse mais introduit de l’azote indésirable
dans le produit final ;
l’oxygène, résultant de la distillation de l'air, est cher et dangereux, mais avec la
production de gaz carbonique il apporte la chaleur nécessaire pour rendre le procédé autothermique ;
avec la vapeur d’eau comme réactif, on récupère une quantité supplémentaire
d’hydrogène mais un moyen de chauffage annexe doit alors être utilisé, par combustion de carbone ou de gaz de purge résiduels par exemple (procédé autothermique), ou au moyen d'une source de chaleur auxiliaire (procédé allothermique).
L’obtention d’un gaz de bonne qualité, et non-corrosif, nécessite l’élimination des
acides et goudrons résultant de la thermolyse.
On doit pour cela porter ces produits vers 1000 à 1100°C pour réaliser leur dégradation thermique, ou effectuer vers 800 à 900°C une réaction catalysée qui permet
d’éviter la fusion des cendres et la création de mâchefers que l’on constate entre
900 et 1000°C, et qui risquent de nuire au bon fonctionnement du gazogène.
Le gaz obtenu, mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène, peut être brûlé dans
un moteur ou une turbine à gaz pour produire de l’énergie mécanique ou de l’électricité. Il peut aussi conduire à la synthèse d'alcools ou d'hydrocarbures liquides, utilisables directement comme combustible ou comme vecteur d’énergie, ou encore
comme matière première de l’industrie chimique.
Le gaz de biomasse peut enfin être raffiné pour extraire l’hydrogène qui deviendra,
par cette filière, le combustible propre et renouvelable dont les futurs moteurs nonpolluants, en cours de développement, auront besoin.
Parmi les solutions envisagées pour la réalisation des véhicules d'avenir, ainsi que
pour le chauffage et l'éclairage des habitations, le développement des piles à combustible présente un enjeu considérable (voir le chapitre 24 de T. ALLEAU).
La pile à combustible est un transformateur d'énergie chimique en énergie électrique qui réalise l'opération inverse de l'électrolyse.
Dans l'électrolyse, un courant électrique permet de dissocier la molécule d'eau en
émettant séparément ses constituants que sont l'hydrogène et l'oxygène.
Dans la pile à combustible, alimentée par de l'hydrogène et de l'oxygène (de l'air en
fait), la réaction inverse produit du courant électrique en reconstituant de l'eau.
On peut mesurer tout l'intérêt qu'il y aura à disposer d'un tel générateur, parfaitement propre, capable de mouvoir un véhicule ou de chauffer et éclairer un bâtiment,
sans aucune nuisance pour l'environnement.
Gérard CLAUDET
exothermique plus ou moins complète du carbone en monoxyde de carbone ou
gaz carbonique :
l’utilisation d’air, à ce stade, est peu coûteuse mais introduit de l’azote indésirable
dans le produit final ;
l’oxygène, résultant de la distillation de l'air, est cher et dangereux, mais avec la
production de gaz carbonique il apporte la chaleur nécessaire pour rendre le procédé autothermique ;
avec la vapeur d’eau comme réactif, on récupère une quantité supplémentaire
d’hydrogène mais un moyen de chauffage annexe doit alors être utilisé, par combustion de carbone ou de gaz de purge résiduels par exemple (procédé autothermique), ou au moyen d'une source de chaleur auxiliaire (procédé allothermique).
L’obtention d’un gaz de bonne qualité, et non-corrosif, nécessite l’élimination des
acides et goudrons résultant de la thermolyse.
On doit pour cela porter ces produits vers 1000 à 1100°C pour réaliser leur dégradation thermique, ou effectuer vers 800 à 900°C une réaction catalysée qui permet
d’éviter la fusion des cendres et la création de mâchefers que l’on constate entre
900 et 1000°C, et qui risquent de nuire au bon fonctionnement du gazogène.
Le gaz obtenu, mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène, peut être brûlé dans
un moteur ou une turbine à gaz pour produire de l’énergie mécanique ou de l’électricité. Il peut aussi conduire à la synthèse d'alcools ou d'hydrocarbures liquides, utilisables directement comme combustible ou comme vecteur d’énergie, ou encore
comme matière première de l’industrie chimique.
Le gaz de biomasse peut enfin être raffiné pour extraire l’hydrogène qui deviendra,
par cette filière, le combustible propre et renouvelable dont les futurs moteurs nonpolluants, en cours de développement, auront besoin.
Parmi les solutions envisagées pour la réalisation des véhicules d'avenir, ainsi que
pour le chauffage et l'éclairage des habitations, le développement des piles à combustible présente un enjeu considérable (voir le chapitre 24 de T. ALLEAU).
La pile à combustible est un transformateur d'énergie chimique en énergie électrique qui réalise l'opération inverse de l'électrolyse.
Dans l'électrolyse, un courant électrique permet de dissocier la molécule d'eau en
émettant séparément ses constituants que sont l'hydrogène et l'oxygène.
Dans la pile à combustible, alimentée par de l'hydrogène et de l'oxygène (de l'air en
fait), la réaction inverse produit du courant électrique en reconstituant de l'eau.
On peut mesurer tout l'intérêt qu'il y aura à disposer d'un tel générateur, parfaitement propre, capable de mouvoir un véhicule ou de chauffer et éclairer un bâtiment,
sans aucune nuisance pour l'environnement.