Essais de catalyseurs pour gaz d'enfouissement et production d'hydrogène à partir du biogaz

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Production d'hydrogène à partir du biogaz

L'objectif de ce projet de Ressources naturelles Canada (RNCan) est d'évaluer la possibilité de produire de l'hydrogène (H₂) pour les piles à combustible à partir de gaz d'enfouissement et/ou du biogaz produit à partir de fumier, des eaux usées municipales ou de déchets industriels.

Le méthane produit par la digestion anaérobie des déchets peut être transformé en H₂ grâce au procédé de reformage à la vapeur ou d'oxydation catalytique partielle. Il s'agit de procédés économiques employés pour la synthèse de l'hydrogène en vrac. Cette activité consiste à déterminer la composition des gaz d'alimentation, à effectuer des ajustements à un système de réacteur, à préparer le catalyseur, à effectuer des essais catalytiques, et à analyser les données. Comme partie intégrante de l'étude, un examen des brevets et de la documentation scientifique relativement à la purification du biogaz pour la production d'hydrogène sera effectué. Cela comprendra l'étude des composants indésirables du biogaz, des niveaux de contaminants maximum permis, et des technologies de purification à différentes étapes de développement. Une teneur de biométhane appropriée pour la transformation de l'hydrogène à l'aide du reformage du méthane à la vapeur et d'autres technologies catalytiques sera produite. Les exigences relatives à la purification du biogaz, y compris les contaminants et le dioxyde de carbone (CO₂) présentent un intérêt. L'hydrogène sera produit à partir du reformage catalytique en phase aqueuse du glycérol et des sucres et une nouvelle configuration de ce procédé sera testé à petite échelle. Un autre centre d'intérêt de cette recherche est d'élaborer un procédé continu de production d'hydrogène à partir de sources de la biomasse de faible valeur qui sera alimentée au procédé d'hydrotraitement SUPERCETANE™ et permettra la transformation des déchets lipidiques en carburant diesel renouvelable à indice de cétane élevé. De plus, la viabilité économique de la production de biodiesel sera améliorée en établissant un nouveau marché pour le glycérol, un sous-produit de ce procédé. L'hydrogène produit servira à générer de l'électricité à l'aide de piles à combustible. En conséquence, cette recherche permet de produire une énergie précieuse à partir des déchets de la biomasse et d'éliminer l'utilisation des combustibles fossiles. Cette recherche devrait entraîner d'importantes réductions des gaz à effet de serre (GES). Les tests liés à la conversion du glycérol en hydrogène ont permis la divulgation d'une invention.

Essais de catalyseurs pour gaz d'enfouissement

Conversion de la graisse
récupérée des restaurants en
diesel SUPERCETANE™

L'objectif de ce projet de RNCan est de développer une nouvelle technologie pour transformer les gaz d'enfouissement (GE) et/ou les biogaz en éthanol à l'aide d'une valorisation thermochimique.

Cette activité consiste à développer et à améliorer la technologie de catalyseur utilisée pour la conversion du gaz de synthèse en éthanol et à analyser la relation entre la composition du gaz de synthèse et le rendement du catalyseur ainsi que la sélectivité envers l'éthanol. Cette activité mettra particulièrement l'accent sur la construction d'un prototype et sur la réalisation d'essais utilisant les GE comme matière première. Syntec Biofuel Inc. développera et améliorera la technologie du catalyseur utilisée dans la conversion des gaz de synthèse en éthanol. Des formulations appropriées du catalyseur pour la synthèse de l'éthanol seront développées et testées sur les GE et les biogaz en vue de confirmer le rendement du catalyseur dans des conditions industrielles. Puisque les gaz de synthèse dérivés de sources renouvelables comme les GE ou la biomasse devraient varier, les effets d'une telle variation seront examinés pour améliorer la solidité du catalyseur. L'usine prototype de Syntec sera exploitée en phase continue pour mieux simuler une exploitation complète. Le système imitera le rendement d'une installation industrielle pour simplifier la mise à l'échelle et pour assurer que les émissions sont maintenues bien en deçà des limites réglementaires. Les données recueillies dans le cadre de cette étude permettront d'établir une évaluation du cycle de vie complète des avantages relatifs aux gaz à effet de serre (GES). Un nouveau procédé qui reforme à la vapeur les gaz d'enfouissement et/ou les biogaz en gaz de synthèse et qui convertit de façon catalytique les gaz de synthèse en éthanol a donné des résultats positifs. Cette recherche offre une méthode de production de biodiesel liquide à partir de déchets, supplantant l'utilisation des combustibles fossiles. Parmi les avantages relatifs à la réduction des émissions de GES, se trouvent la capture du méthane et la production de l'éthanol pour être mélangé à l'essence.