De l’hydrogène produit à partir de biomasse humide

 

L’hydrogène, considéré comme un vecteur énergétique d’avenir en Allemagne, peut être également produit par combustion de biomasse, solution à bien meilleur bilan environnemental que la production d’hydrogène à partir de combustibles fossiles. Néanmoins, le procédé utilisé à l’heure actuelle nécessite une forte consommation d’énergie, entre autres parce que la biomasse doit être séchée avant combustion.

Des chercheurs de l’Université Friedrich-Alexander (FAU) d’Erlangen-Nuremberg (Bavière) se lancent, dans le cadre du projet de recherche européen SusFuelCat [1], dans la mise au point d’un procédé permettant de produire de l’hydrogène à partir de biomasse humide. Le procédé qu’ils souhaitent développer, dit procédé APR (pour « Aqueous Phase Reforming », reformage en phase aqueuse), permet une formation d’hydrogène presque pur directement à partir de biomasse humide, à l’aide de catalyseurs.

Le premier avantage de ce procédé est sa faible consommation d’énergie, due d’une part aux faibles températures et pressions nécessaires à la combustion, et d’autre part à la suppression de l’étape de séchage de la biomasse. En outre, l’eau contenue dans la biomasse, au lieu de s’évaporer avant le début de la combustion, est, grâce à la faible température nécessaire pendant le processus, également transformée en hydrogène. Enfin, lors de la combustion, seule de la vapeur d’eau est générée, évitant toute émission de CO2 dans l’atmosphère. Ainsi, les partenaires du projet espèrent diminuer le coût de la production d’hydrogène tout en augmentant sa qualité.

La clé de ce procédé tient aux catalyseurs, qui à l’heure actuelle sont constitués de métaux nobles (platine, palladium) disséminés dans un substrat de céramique. Le but du projet SusFuelCat est donc d’optimiser ces catalyseurs, en particulier en diminuant la quantité de métaux nobles qui s’y trouve, ou en la remplaçant par d’autres métaux. Le substrat sera également modifié, et composé de carbone, par exemple sous forme de nanotubes [2] ou de charbons actifs [3]. La méthode utilisée pour cette optimisation des catalyseurs est entre autres basée sur des simulations informatiques au niveau moléculaire, un ajustement très précis des propriétés desdits catalyseurs, un contrôle du procédé APR par spectroscopie permettant de suivre la combustion ayant lieu à l’intérieur du réacteur et des tests de longue durée chez les partenaires industriels.

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[1] Le projet européen SusFuelCat, dont le signe signifie « Sustainable fuel production by aqueous phase reforming – understanding catalysis and hydrothermal stability of carbon supported noble metals », regroupe, outre la FAU qui en est la coordinatrice et l’Alliance de recherche bavaroise (BayFOR), responsable de la gestion du projet et de la diffusion des résultats, cinq instituts de recherche, une entreprise internationale, et trois PME. Les pays représentés au sein du projet sont l’Allemagne, la Finlande, le Royaume-Uni, l’Italie, les Pays-Bas, la Russie et l’Espagne. SusFuelCat, qui vient d’être lancé pour une durée de quatre ans, est financé par l’Union européenne à hauteur de 3,5 millions d’euros.

[2] Les nanotubes de carbone sont une forme allotropique du carbone connue pour ses propriétés de résistance, de dureté et de bonne conductivité électrique et thermique.

[3] Le charbon actif est une poudre noire, légère, constituée essentiellement de matière carbonée à structure poreuse. Il présente une très grande surface spécifique qui lui confère un fort pouvoir adsorbant.

Pour en savoir plus, contacts :

Prof. Dr. Bastian Etzold, professeur en matériaux catalytiques, cluster d’excellence « Engineering of Advanced Materials », FAU – tél. : +49 9131 85 27430 – email : bastian.etzold@crt.cbi.uni-erlangen.de

 

Sources :

– « Wasserstoff aus nasser Biomasse », communiqué de presse de la FAU – 06/02/2013 – http://blogs.fau.de/news/2013/02/06/wasserstoff-aus-nasser-biomasse/
– « Wasserstoff aus nasser Biomasse », communiqué de presse de la BayFOR – 06/02/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/2x9e4

 

Rédacteurs :

Hélène Benveniste, helene.benveniste@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/