Le Bureau de l’énergie fossile du Département de l’Énergie des États-Unis (DOE) soutient les activités visant à faire progresser les technologies du charbon vers l’hydrogène, en particulier par le biais du processus de gazéification du charbon avec capture, utilisation et stockage du carbone. Le DOE prévoit que la gazéification du charbon pour la production d’hydrogène avec capture, utilisation et stockage du carbone pourrait être déployée à moyen terme.
Comment Ça Marche ?
Chimiquement, le charbon est une substance complexe et très variable qui peut être convertie en une variété de produits. La gazéification du charbon est une méthode qui peut produire de l’énergie, des combustibles liquides, des produits chimiques et de l’hydrogène. Plus précisément, l’hydrogène est produit en faisant d’abord réagir du charbon avec de l’oxygène et de la vapeur sous des pressions et des températures élevées pour former un gaz de synthèse, un mélange constitué principalement de monoxyde de carbone et d’hydrogène.
Réaction de gazéification du charbon (déséquilibrée) :
CH0.8 + O2 + H2O → CO + CO2 + H2 + autres espèces
Une fois les impuretés éliminées du gaz de synthèse, le monoxyde de carbone dans le mélange gazeux est mis à réagir avec de la vapeur par la réaction de décalage eau-gaz pour produire de l’hydrogène et du dioxyde de carbone supplémentaires. L’hydrogène est éliminé par un système de séparation, et le flux de dioxyde de carbone hautement concentré peut ensuite être capturé et stocké. En savoir plus sur la capture, l’utilisation et le stockage du carbone.
Pourquoi Cette Voie Est-Elle Envisagée?
Les États-Unis disposent d’une ressource intérieure abondante en charbon. L’utilisation du charbon pour produire de l’hydrogène pour le secteur des transports peut réduire la consommation totale d’énergie de l’Amérique et sa dépendance à l’égard du pétrole importé tout en contribuant à la création d’emplois grâce à la création d’une industrie nationale. La production d’hydrogène à partir du charbon présente également des avantages environnementaux lorsqu’elle est intégrée à des technologies avancées de gazéification du charbon, de production d’énergie et de capture, d’utilisation et de stockage du carbone. L’intégration de ces technologies facilite la capture de multiples polluants tels que les oxydes de soufre, les oxydes d’azote, le mercure et les particules, ainsi que les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone. Lorsque l’hydrogène est utilisé dans des véhicules à pile à combustible efficaces, les émissions du secteur des transports peuvent être presque éliminées.
La recherche vise à surmonter les défis
L’utilisation de la gazéification du charbon pour produire de l’hydrogène à des coûts cibles et avec des émissions de gaz à effet de serre proches de zéro pose plusieurs défis. R & D supplémentaire est nécessaire pour:
- Développer des technologies de capture, d’utilisation et de stockage du carbone qui garantissent un minimum de dioxyde de carbone libéré dans le processus de production
- Développer de nouvelles technologies pouvant remplacer le processus cryogénique actuellement utilisé pour séparer l’oxygène requis de l’air.