L’eau c- Eau et énergie.

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1 L’eau c- Eau et énergie

2 Production de dihydrogène
Quel est son intérêt? Par oxydation avec le dioxygène en eau, il a un pouvoir énergétique très important: 1 kg de H2 libère 20 fois plus d’énergie que 1 kg d’essence -soit par combustion dans un moteur thermique ou carburant de fusée -soit dans une pile à combustible qui fournit de l’énergie électrique Dans les deux cas: 2H2 + O2→2H2O

3 Production actuelle Actuellement essentiellement par réactions chimiques et pour être utilisé dans l’industrie chimique (production d’ammoniac NH3) -Conversion du méthane (du gaz naturel) CH4 + H2O à °C→CO + 3H2 puis CO + H2O → CO2 + H2 -Traitement du gazole, sous-produit du vapocraquage et reformage

4 Electrolyse de l’eau 2H2O → 2H2 + O2 nécessite beaucoup d’énergie, de même que la réaction inverse en fournit beaucoup. Elle n’est utilisée que lorsque l’énergie électrique a un faible coût (éoliennes, panneaux solaires). Avantage: pas de rejet de CO2 dans l’atmosphère comme avec la conversion du méthane Productions du futur: électrolyse à haute température, bioproduction (algues vertes), photo-électrolyse (cellule solaire + catalyseurs)

5 Piles à combustible Au lieu d’une combustion directe, oxydation et réduction se font dans des compartiments séparés, à l’anode et à la cathode. Le transfert d’électrons de l’anode (borne +) à la cathode (borne -) peut alimenter un circuit, et le courant à l’intérieur de la pile est assuré par les ions de l’électrolyte. L’électrolyte peut être: -un solide (pile PEMFC à membrane échangeuse de protons) -un liquide (potasse K+, HO- , carbonates fondus= pile MCFC))

6 - + Pile PEMFC Air (O2) Air appauvri (N2+H2O) Dihydrogène (H2)
Excédent (H2) H+ Circuit + - e- I

7 - + Pile alcaline Air (O2) Air appauvri (N2+H2O) Dihydrogène (H2)
Excédent (H2) HO- Circuit + - e- I

8 Recherches actuelles: sur des catalyseurs peu couteux

9 Sciences Physiques