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Energie Chimique

72% de l'univers est constitué d'hydrogène

Définition et élaboration

 

C'est la méthode qui utilise le dihydrogène pour créer de l'énergie.

Tout ce passe selon l'équation de la réaction d'oxydoréduction suivante:

2H2+O2  =    2H2O

Or, cette réaction fait partie d'un cycle nettement plus large appelé le cycle "vertueux de l'hydrogène"

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La synthèse de l'hydrogène est effectuée par électrolyse de l'eau de mer, des ruisseaux et des fleuves. Cet hydrogène libéré peut être capturé dans des usines ou il sera consommé en présence de dioxygène (réaction de combustion). Cette réaction produit de l'eau et une quantité d'énergie surtout calorifique. Cette chaleur est utilisée pour vaporiser de l'eau. La vapeur d'eau ainsi produite va pouvoir faire fonctionner des moteurs générateurs d'électricité.
 

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Générer de l'électricité à partir de la PAC (pile à combustible): La pile a combustible produit de l'électricité en séparant, au contact d'un catalyseur, les électrons des noyaux d'hydrogène (les protons). Captes à l'anode, les électrons transitent par un circuit électrique ce qui crée un courant. De leur coté, les protons traversent l'électrolyte et retrouvent leurs électrons à la cathode. Là, un nouveau catalyseur fait réagir protons, électrons et oxygène, ce qui produit de l'eau et de la chaleur.

 

D'autres méthodes d'extraction de l'hydrogène beaucoup moins utilisées

 

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La transformation thermochimique de matières organiques (ou biomasse): consiste en la dégradation des végétaux (bois, paille...) en les chauffant sans combustion. C'est en effet la pyrolyse. On obtient alors des hydrocarbures alcanes de formule CnH2n+2. Il y a ensuite une réaction de reformage durant laquelle on transforme les alcanes en alcènes de formule CnH2n. Le dihydrogène est libéré suite à cette réaction.
 

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 Le craquage: cette méthode consiste à casser les liaisons moléculaires de l'eau en la chauffant à 700 degrés Celsius en présence d'un catalyseur.

Avantages de l'utilisation de l'énergie chimique au Liban

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 La technique évoquée ci-contre a un potentiel d'application très important au Liban surtout que notre pays littoral peut utiliser l'eau de mer dans ce but
 

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 L'hydrogène est extrêmement propre et non polluant. Il est d'ailleurs possible d'inhaler ce gaz sans intoxication
 

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 L'hydrogène est hautement énergétique
 

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L'électrolyse, la pyrolyse, le reformage et le craquage sont des processus élémentaires et peuvent être utilisés au Liban  

H -H

La molécule de dihydrogène......
Une molécule simple!

 

Aspects désavantageux de l'énergie chimique au Liban

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Désavantage de l'électrolyse: Bien que l'hydrogène soit lui-même fortement énergétique, il reste que le rendement énergétique de l'électrolyse soit désastreux: si 5 KWh sont nécessaires pour produire 1 m³ d'hydrogène, on n'en récupère que 1,8 KWh d'électricité dans une PAC.

Néanmoins, cette  faiblesse ne condamne pas totalement l'électrolyse du point de vue économique: elle remplirait éventuellement une mission d'appoint, en stockant les surplus de l'électricité issus des énergies renouvelables.

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Désavantages du reformage: La réaction de reformage rejette le dioxyde de carbonne. Ce dernier tend a augmenter l'effet de serre ce qui constitue une menace environnementale

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Pour plus de renseignements, contactez A. Fakhoury, M. Maalouf, C. Nabaa, S. Rahhal ou R. Spiridon