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Des scientifiques ont découvert un nouveau procédé chimique permettant de transformer un gaz toxique et malodorant en un carburant propre. Ce procédé permet de transformer le sulfure d’hydrogène – plus communément appelé « gaz d’égout » – en hydrogène.

Produire du carburant

Le sulfure d’hydrogène est émis par les tas de fumier et les canalisations d’égout et constitue un sous-produit clé des activités industrielles, notamment le raffinage du pétrole et du gaz, la production de papier et l’exploitation minière.

Le processus décrit dans cette étude utilise relativement peu d’énergie et un matériau relativement bon marché – le sulfure de fer chimique avec une trace de molybdène comme additif.

« Le sulfure d’hydrogène est l’un des gaz les plus nocifs pour l’industrie et l’environnement », a déclaré Lang Qin, co-auteur de cette étude et chercheur associé en génie chimique et biomoléculaire à l’université d’État de l’Ohio. « Et parce que ce gaz est si nocif, un certain nombre de chercheurs veulent transformer le sulfure d’hydrogène en quelque chose qui ne soit pas aussi nocif, de préférence quelque chose ayant une valeur. »

Cette étude s’appuie sur des travaux antérieurs du même groupe de recherche utilisant un procédé appelé bouclage chimique, qui consiste à ajouter des particules d’oxyde métallique dans des réacteurs à haute pression pour brûler des combustibles sans contact direct entre l’air et le combustible.

L’équipe a d’abord utilisé le bouclage chimique sur le charbon et le gaz de schiste pour convertir les combustibles fossiles en électricité sans émettre de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Le processus initial utilisait de l’oxyde de fer pour décomposer les combustibles fossiles.

Le procédé SULGEN

Les chercheurs ont ensuite appliqué ce concept au sulfure d’hydrogène et inventé le procédé SULGEN, qui convertit le sulfure d’hydrogène en hydrogène. Les chercheurs ont constaté que le produit chimique pur, le sulfure de fer, ne fonctionnait pas bien à grande échelle, comme l’exige l’utilisation industrielle, a expliqué M. Qin.

L’équipe de recherche a essayé d’identifier d’autres produits chimiques peu coûteux qui pourraient catalyser cette transformation en plus grandes quantités. Cette étude montre que l’introduction d’une quantité infime de molybdène dans le sulfure de fer pourrait être une option intéressante.

Ce matériau est relativement peu coûteux et facile à acquérir, ce qui en fait une option intéressante pour les opérations à grande échelle. Selon les chercheurs, la transformation de ce gaz toxique en hydrogène crée une alternative au pétrole et au gaz, qui contribuent fortement au changement climatique.

« Il est trop tôt pour dire si nos recherches peuvent remplacer les technologies de production d’hydrogène existantes », a déclaré Kalyani Jangam, auteur principal de cette étude et étudiant diplômé du Clean Energy Research Laboratory de l’Ohio State. « Mais ce que nous faisons, c’est ajuster ce processus de décomposition et en faire un produit de valeur. »

De futurs tests pour une utilisation au niveau industriel 

Pour cette dernière étude, les chercheurs ont découvert que le molybdène améliore la décomposition du sulfure d’hydrogène, en le séparant en deux parties : le carburant hydrogène et le soufre. Ces travaux n’en sont qu’au début du processus scientifique – les chercheurs ont montré que le processus fonctionnait en laboratoire ; des tests au niveau industriel sont à venir.

« L’idée générale est de résoudre le problème des gaz nocifs, et nous pensions que notre processus de bouclage chimique le permettrait », a déclaré M. Qin. « Et ici, nous avons trouvé un moyen de le faire en laboratoire qui crée ce carburant hydrogène à valeur ajoutée ».

Cette recherche a été publiée dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Source : University of Ohio State
Crédit photo : iStock

Transformer les "gaz d'égout" en carburant propremartinTechnologie
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