Production d’hydrogène par un système de reformage de bioéthanol en vue de l’alimentation d’une pile à combustible PEM

par Thi Chi Le

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Patrick Achard et de Rudolf Metkemeijer.

Soutenue en 2008

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Hydrogen production from a bio-ethanol reforming system to feed PEM fuel cells


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  • Résumé

    Dans un contexte de réduction d’émissions des gaz à effet de serre, l’hydrogène apparaît comme prometteur car c’est un vecteur énergétique respectueux de l’environnement. L’utilisation d’une pile à combustible alimentée en hydrogène pour les applications automobiles, portables ou stationnaires pourrait être une solution d’avenir. La production d’hydrogène in situ par reformage de bioéthanol (carburant propre du point de vue environnemental) en vue d’alimenter une pile, peut être une solution alternative au problème du stockage de l’hydrogène. Dans cette thèse, la solution alternative proposée est constituée d’un module de puissance (MdP) membranaire. Il est principalement constitué d’un vaporeformeur de bioéthanol, d’un purificateur membranaire du reformat, d’une pile à combustible de type PEM, et d’un brûleur alimenté par les gaz non perméés à travers la membrane. L’avantage de l’utilisation d’une membrane de purification est de réduire considérablement le volume du système complet par rapport à un système de purification chimique. Dans ce travail, des simulations théoriques sur la base de différentes architectures de MdP ont montré l’intérêt indéniable d’un MdP membranaire par rapport à des MdP avec purification chimique en termes de rendement énergétique global et d’encombrement. De plus, un banc d’essai expérimental de reformage / purification membranaire a été conçu et monté, et les essais menés ont en particulier permis l’élaboration d’un modèle cinétique du vaporeformage de bioéthanol et de perméation de membrane, en vue du dimensionnement de ces unités. A partir de ces modèles, deux MdP membranaires optimisés l’un pour une application automobile, l’autre pour une application stationnaire ou portable de faible puissance sont proposés sur la base du meilleur compromis performance / encombrement.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 211 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu’en 2013
  • Annexes : Bibliographie 150 réf.

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  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : Confidentiel jusqu'au 7 octobre 2013
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