Les chercheurs de WVU se tournent vers le bas

Des chercheurs du WVU Benjamin M. Statler College of Engineering and Mineral Resources étudient des moyens de créer de l'énergie hydrogène à partir de matières premières de biomasse, des recherches avec le soutien financier du Département américain de l'énergie. (Photo WVU)

Au Collège d'ingénierie et de ressources minérales Benjamin M. Statler de l'Université de Virginie-Occidentale, un groupe d'ingénieurs parie sur la promesse combinée de deux voies vers une énergie neutre en carbone : l'hydrogène et la biomasse.

Debangsu Bhattacharyya, professeur d'ingénierie des matériaux plastiques chez GE Plastics, est le fer de lance de la recherche qui crée de l'énergie hydrogène à partir de matières premières de biomasse avec le soutien d'environ 1,5 million de dollars du Département américain de l'énergie.

Lorsque les chercheurs et les chefs de file de l'industrie parlent de sources de carburant pour un avenir énergétique propre, de nombreuses conversations tournent autour de la capacité de l'hydrogène liquide et gazeux à remplacer les combustibles fossiles comme source d'énergie pour tout, des voitures et des avions à l'électricité utilisée par les foyers et les entreprises. D'autres conversations portent sur la « biomasse : » le bois, le panic raide, le fumier et d'autres matières organiques qui séquestrent le dioxyde de carbone, ce qui leur permet d'être utilisés comme combustible pour générer de l'énergie.

Bhattacharyya, ainsi que ses collègues John Hu, titulaire de la chaire d'ingénierie pour l'utilisation du gaz naturel, et Oishi Sanyal, professeur adjoint, utilisent ces deux voies pour produire de l'énergie verte. Ils étudient comment faire en sorte que cette transformation se produise de manière efficace et économique grâce à un processus appelé gazéification.

Bhattacharyya a expliqué que la gazéification se produit lorsque des matériaux carbonés tels que la biomasse sont soumis à une température élevée en présence d'agents gazéifiants tels que la vapeur ou le dioxyde de carbone. Le processus produit des gaz, comme l'hydrogène et le dioxyde de carbone, qui peuvent être séparés et capturés.

Il pense que la voie de la biomasse à l'hydrogène est l'une des technologies de pointe de demain pour la production d'hydrogène propre. Mais d'abord, son équipe doit développer un système de gazéification considérablement plus petit et plus abordable que les technologies actuelles de gazéification de la biomasse.

Bhattacharyya envisage un gazéifieur capable de générer de l'hydrogène ultra-pur classé pour être utilisé dans les piles à combustible tout en séquestrant le dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre.

"La gazéification n'est pas nouvelle, mais les systèmes de gazéification commerciaux actuels sont généralement importants et à forte intensité de capital, ce qui les rend commercialement moins attrayants.

"Si la biomasse doit décoller comme matière première pour la production de carburant hydrogène", a déclaré Bhattacharyya, "les gazogènes doivent devenir moins chers et plus modulaires, afin qu'ils puissent être installés dans des emplacements distribués, plutôt que dans une grande installation dans un emplacement central. La production distribuée d'hydrogène peut également atténuer en grande partie les problèmes de transport et de stockage de l'hydrogène."

Les économies d'échelle signifient que les grandes usines chimiques bénéficient d'avantages financiers par rapport à leurs homologues plus petites, mais Bhattacharyya adopte plusieurs approches innovantes pour s'assurer que ses conceptions sont rentables.

Son équipe utilisera une technologie appelée « nouveau catalyseur multifonctionnel », qui peut fonctionner à des températures plus basses que les systèmes de gazéification commerciaux actuels, tout en maximisant la production.

Ils se pencheront également sur un gazéifieur hautement "intensifié" qui abrite plusieurs opérations unitaires dans une seule unité et produit "de l'hydrogène ultra-pur directement à partir du gazéifieur lui-même", a-t-il déclaré.

"Notre technologie proposée devrait être très compacte et déployable sans grande empreinte, ce qui en fait une approche réalisable pour la production d'hydrogène à l'échelle des installations municipales, par exemple."

Bhattacharyya a expliqué que les chercheurs mèneront des expériences et développeront des modèles mathématiques "afin de comprendre les centaines de variables de conception et de fonctionnement en jeu. Avec ces informations, nous pouvons améliorer l'économie des processus de la technologie verte pour la production d'hydrogène".

"Lutter contre le réchauffement climatique est une priorité", a déclaré Bhattacharyya. "Nous pensons que ce projet jouera un rôle essentiel dans la production de ressources énergétiques vertes, abordables, sûres, fiables et résilientes."

-WVU-

mm/11/09/22

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