Production d’hydrogène — wikipédia gas unlimited sugar land tx

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L’alchimiste Paracelse, qui vivait au XVI e siècle, a entrevu le gaz ; un siècle plus tard, Robert Boyle parvint à le recueillir, mais ne le distingua pas de l’air ordinaire. En 1603, Théodore de Mayerne l’enflamma, et John Mayow, vers la fin du XVII e siècle, le distingua de l’air. Enfin, au commencement du XVIII e siècle, Nicolas Lémery en constata aussi l’inflammabilité [1 ].

La découverte de l’« air inflammable » comme on l’appelait est donc ancienne. Théodore de Mayerne et Paracelse l’obtenaient par réaction entre l’« huile de vitriol » (de l’ acide sulfurique) diluée et versée sur du fer ou du zinc [2 ]. En 1870, le gaz produit pour les besoins des ballons à gaz n’utilise gas out game instructions pas d’autre moyen [3 ]. Au XXI e siècle, le gros du dihydrogène requis est produit à partir du méthane présent electricity vs gasoline dans le gaz naturel, par catalyse hétérogène [4 ].

Le dihydrogène peut être généré à partir du gaz naturel, avec un rendement d’environ 80 % [réf. nécessaire], ou à partir d’autres hydrocarbures avec des degrés divers d’efficacité. La méthode de conversion des hydrocarbures cause des rejets de gaz à effet de serre. Étant donné que la production est concentrée dans un seul établissement, il est possible de séparer les gaz et de s’en débarrasser de façon adéquate, par exemple pour les injecter dans une couche de pétrole ou de gaz naturel (voir la capture du carbone), bien que ce ne soit pas fait actuellement dans la plupart des cas. Un projet d’injection de dioxyde de carbone dans le gisement de gaz de Sleipner (en) a été lancé par la compagnie norvégienne StatoilHydro.

Une alimentation en énergie électrique renouvelable, comme l’ hydroélectricité, l’ éolien, ou le solaire photovoltaïque permet théoriquement de produire l’hydrogène sans pollution ou presque, ce qui a été peu fait car en général, l’électricité consommée reste plus précieuse que le dihydrogène produit. L’électrolyse présente cependant des avantages croissant à mesure que la population humaine et la pollution augmentent, et que des ressources non renouvelables (composés de carbone) se réduisent ou que les gouvernements diminuent les subventions aux carburants à base de carbone ou au nucléaire.

En 2012, les résultats [6 ] , [7 ] de premiers o gastronomico essais de catalyseurs bio-inspirés (ici imitant le fonctionnement d’ enzymes naturels), montrent que du cobalt pourrait remplacer le couteux platine pour la production d’hydrogène et/ou la production d’oxygène par électrolyse de l’eau [8 ]. Deux composés sont proposés (en 2012), le premier utilisable en solutions aqueuses de pH neutre sous forme de « nanoparticules de cobalt enrobées d’un oxo-phosphate de cobalt » ; et l’autre étant « le premier matériau catalytique commutable et sans métaux nobles jamais créé capable d’intervenir dans les deux réactions chimiques essentielles à l’ électrolyse de l’eau : la production d’hydrogène et la production d’oxygène » [8 ] (des catalyseurs bio-inspirés, à base de nickel sur nanotubes de carbone grade 6 science electricity unit test étaient déjà proposés, mais efficaces uniquement en milieu fortement acide). Ce nanocatalyseur est commutable, ceci signifie qu’il « peut se transformer de manière réversible d’une forme chimique à une autre, chacune correspondant à une activité catalytique spécifique ». Reste à tester l’industrialisation du processus.

Quand l’énergie est disponible sous forme electricity schoolhouse rock de très haute température ( centrale nucléaire ou moindrement concentration solaire thermique), la meilleure voie de production du dihydrogène pourrait être l’ électrolyse à haute température (HTE). Contrairement à l’électrolyse à basse température, la HTE convertit plus d’énergie-chaleur initiale en énergie chimique (le dihydrogène), pouvant en augmenter l’efficacité d’environ 50 %. L’énergie en HTE étant fournie sous forme de chaleur, moins d’énergie doit être convertie à deux reprises (de la chaleur à l’électricité, et ensuite sous forme chimique), ainsi moins d’énergie est perdue.

Des prototypes de réacteurs nucléaires dits « de quatrième génération » fonctionnent de 850 à 1 000 °C, température considérablement plus élevée que celle des réacteurs nucléaires actuels. General Atomics prédit que de le dihydrogène produit dans les réacteurs à très haute température ( High Temperature Gas Cooled Reactor, HTGR) coûterait 1,53 $/kg. En 2003, le vaporeformage produisait du dihydrogène à 1,40 $/kg. En 2005, avec l’envolée du prix du pétrole, le prix du dihydrogène était de 2,70 $/kg. Par conséquent, pour 4 main gases in the atmosphere les seuls États-Unis, une économie de dizaines de milliards de dollars par an est possible sur le dihydrogène produit par le nucléaire. Une grande partie de cette épargne se traduirait par une réduction des importations de pétrole et de gaz naturel. Reste à sécuriser la filière et valoriser l’oxygène coproduit ou vérifier qu’il n’aurait pas d’impact environnemental en étant massivement relargué dans l’environnement ( ex. : production accrue d’ ozone le jour, augmentation de la corrosion, ou augmentation des risques d’incendie).

Un réacteur nucléaire pouvant à la fois produire de l’ électricité et de l’hydrogène pourrait aussi mieux moduler sa production. Par exemple, la centrale nucléaire pourrait produire de l’électricité le jour et de l’hydrogène la nuit, pour mieux s’adapter aux variations quotidienne de la demande. Si l’hydrogène peut être produit économiquement, ce régime serait en concurrence favorable avec les grilles de stockage de l’énergie. La demande de dihydrogène aux États-Unis semble suffisante pour que tous les jours de pointe puissent être traitées gas variables pogil worksheet answer key par ces usines. Toutefois, les electricity distribution vs transmission réacteurs de « génération IV » ne sont pas attendus avant 2030 et leur production sera centralisée ; il n’est pas certain qu’ils puissent assurer à la fois la sécurité et une large répartition de la distribution de l’hydrogène.

Parmi les différents métaux qui peuvent réagir avec des solutions aqueuses pour produire du dihydrogène, l’ aluminium et ses alliages sont parmi les plus appropriés pour le développement à venir [9 ]. L’aluminium peut être stocké et transporté d’une manière simple, plus sûre et moins chère que le dihydrogène. Il est stable dans les conditions habituelles et beaucoup moins cher que le borohydrure de sodium (NaBH 4) (3 $/kg) [10 ].

Initialement, la réaction de la génération du dihydrogène (1) consomme de l’hydroxyde de sodium, mais lorsque la concentration d’ aluminate de sodium est supérieure à la limite de saturation, l’aluminate subit une réaction de décomposition (2) qui produit un précipité cristallin, de l’ hydroxyde d’aluminium, avec la régénération de l’ alcali. La réaction (2) a été étudiée en profondeur au sujet de la pile à aluminium. La réaction totale (1 et 2) de l’aluminium dans mp electricity bill payment online jabalpur une solution aqueuse qui génère du dihydrogène, est décrite par la réaction (3). Il a été démontré que ce processus est en mesure de produire du dihydrogène à partir de l’aluminium avec régénération des ions hydroxyde [12 ]. Un obstacle majeur à la production de dihydrogène par réaction de corrosion vient du fait que la surface de l’aluminium peut être facilement passivée [13 ], mais la passivation peut être minimisée en optimisant plusieurs paramètres expérimentaux tels que electricity 101 video la température, la concentration de l’alcali, la forme de la matière première (l’aluminium), et la composition de la solution.

Les systèmes de production de dihydrogène basés sur la corrosion de l’aluminium n’ont pas besoin d’un apport de chaleur externe, puisque la corrosion de l’aluminium est une réaction exothermique. Cette réaction peut être obtenue dans des états de température et de pression douces, offrant une source de dihydrogène stable et compacte. Cette réduction chimique est particulièrement adaptée pour les applications à distance, ou mobiles, ou marines. Un kilogramme d’aluminium produit environ 4 kWh d’énergie sous forme de dihydrogène [14 ] et, pour un objectif de génération de dihydrogène de 100 % d’efficacité, il est possible de parvenir à une capacité gravimétrique d’hydrogène de 11,2 %m H 2, qui est une valeur significative à l’accomplissement des objectifs de recherche du département de l’Énergie des États-Unis [15 ]. Cette capacité gravimétrique d’hydrogène peut être augmentée en utilisant une combinaison d’aluminium et de tétrahydruroborate de sodium (NaBH 4) [16 ].

Certains procédés thermochimiques peuvent produire du dihydrogène et du dioxygène à partir youtube gas pedal d’eau et de chaleur sans utiliser de l’électricité. Vu que le seul apport énergétique pour de tels processus est la chaleur, ils peuvent être plus efficaces que l’électrolyse à haute température. Ceci parce que l’efficacité de la production d’électricité est intrinsèquement limitée. La production thermochimique de dihydrogène utilisant l’énergie chimique du charbon ou du gaz naturel n’est généralement pas considérée, parce que la voie chimique directe est plus efficace.