21/02/2011 - Réducteur d'oxyde de cérium pour la production de combustibles à l'énergie solaire

Menéame

L’oxyde de cérium est le principal élément d’une nouvelle technologie prometteuse qui concentre l’énergie solaire et l ’, utilise pour convertir efficacement le dioxyde de carbone et l ’.

L’énergie solaire a longtemps été considérée comme la solution aux problèmes énergétiques de l’humanité, mais bien qu’elle soit abondante et gratuite, elle ne peut pas être mise en bouteille et transportée des endroits ensoleillés à ceux de sa faible présence, qui sont souvent aussi là où il y a le plus besoin d’énergie. Le processus développé par Sossina Haile, ingénieur chimique et expert en sciences des matériaux, de l’Institut technologique de Californie (Caltech), et ses collègues, pourraient le faire possible.

L’équipe de recherche a conçu et construit un prototype de réacteur d’environ un mètre de haut, doté d’une fenêtre à quartz et d’une cavité qui absorbe la lumière du soleil concentrée.

Au cœur du réacteur se trouve un cylindre recouvert d’oxyde de cérium. Le réacteur utilise la capacité de l’oxyde de cérium pour "exhaler" de l’oxygène à des températures très élevées et pour "inhaler" à des températures plus basses.

Le procédé permet de produire du monoxyde de carbone (CO) et/ou de l’hydrogène gazeux (spécifiquement H2). Le H2 peut être utilisé pour alimenter des cellules à combustible hydrogène. Le CO et le H2 peuvent être utilisés ensemble pour créer du gaz synthétique, qui est un précurseur de combustibles liquides d’hydrocarbures. Si d’autres catalyseurs sont ajoutés au mélange de gaz, il est possible de produire du méthane. Lorsque l’oxyde de cérium est oxygéné à pleine capacité, il peut être chauffé à nouveau, et le cycle peut recommencer.

Le procédé pourrait être utilisé dans des installations de grande envergure, telles que des centrales électriques, ce qui permettrait de stocker l’énergie solaire et d’être ainsi disponible non seulement de jour mais aussi pendant la nuit.

Le CO2 émis par les centrales électriques alimentées au charbon pourrait être transformé en combustibles pour le transport. Cela permettrait d’utiliser indirectement l’énergie solaire dans des endroits peu ou pas ensoleillés.

Une autre solution serait d’utiliser le réacteur dans un cycle à taux zéro d’émissions de CO2: L’eau et le CO2 seraient convertis en méthane, avec lequel alimenter les centrales de production d’électricité qui produiraient plus CO2 et de l’eau, aidant ainsi à maintenir le processus en marche.

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