Thèse de doctorat (2020)
Résumé
Le méthane est en train de devenir le principal vecteur d'énergie et élément de construction chimique non seulement en raison de sa disponibilité mais aussi parce que sa transformation en énergie et en produits chimiques implique une production d'émissions de gaz à effet de serre plus faible que celle du charbon et du pétrole. Même si le méthane est une ressource naturelle dont la disponibilité est limitée, c'est aussi un produit chimique vert produit par des digestions anaérobies de la biomasse. Pour remplacer les procédés chimiques actuels, de nouveaux procédés chimiques plus efficaces doivent challenger les procédés actuels. L'introduction des nouvelles technologies dans les activités industrielles dépend davantage de l'économie des procédés que des effets antropogènes sur l'environnement. Des exemples clairs de l'importance de l'économie des procédés sont le torchage des gaz et la production d'hydrogène. Actuellement dans le monde, la même quantité de méthane utilisée en un an par l'Allemagne et la France correspond à la quantité de gaz échoué. Cela correspond également à 1% de l'émission totale de CO2. La disponibilité d'hydrocarbures de faible poids moléculaire, associés à l'extraction du pétrole, dans des endroits éloignés où le flux de gaz est inférieur à 1000Nm3 h−1 est actuellement considérée comme un problème plus qu'une ressource. Le transport par gazoduc et la transformation en énergie électrique ou en liquides facilement transportables ne sont pas rentables économiquement et ce flux est donc brûlé à la torche. De cette façon, la combustion du gaz naturel non seulement diminue la qualité de l'air mais produit également de la chaleur et de la lumière qui modifient l'écosystème local traditionnel. L'évacuation du gaz naturel aurait cependant une influence plus forte sur les niveaux d'ozone troposphérique, car l'effet de serre du CH4 est beaucoup plus important que celui du CO2. Le reformage du méthane à la vapeur (SMR) est la principale réaction pour la production de gaz de synthèse et d'hydrogène dans l'industrie chimique. Même si le reformage du méthane à la vapeur est actuellement l'un des procédés chimiques qui émettent le plus de CO2, avec une contribution de 3%, les nouveaux procédés de production tels que l'oxydation partielle catalytique (CPOX) ne l'ont pas remplacé, car l'économie globale du procédé de reformage du méthane à la vapeur est inférieure à celle du CPOX, compte tenu de la technologie disponible.
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