fabrication d'hydrogène

[chatelot16]

quand meme , etudiant en fac de chimie tu devrait deja savoir que pour electrolyser de l'eau la ferraile suffit presque , a condition de prendre de la soude ou de la potasse comme electrolyte

et ne pas ecouter ceux qui ne pensent qu'a l'acide sulfurique et le platine ...

[chatelot16]

Si on se contente de bruler le H2 avec le O2 contenu dans l'air, on a besoin d'un volume plus grand pour avoir la même quantité de O2 ce qui entraine une moins bonne rentabilité (plus le volume est petit, plus on peut approcher une rentabilité de 100% entre énergie produite et énergie récupérée).

pas du tout : le rendement d'un moteur thermique depand de la temperature maxi dans le cycle thermique : cette temperature est deja la plus haute possible : pas possible de faire mieux avec les materiaux actuel : mettre de l'oxygene a la place de l'air n'augmenterait pas le rendement mais augmenterai la puissance jusqu'a tout casser

pas la peine d'inventer un moteur special oxygene pur : il n'y a pas de bonne solution pour transporter l'oxygene , et pourquoi transporter ce qui est gratuit dans l'air

[minimanu]

Désolé je ne m'étais pas encore renseigné et les cours ne suffisent pas pour savoir ça. Merci pour la réponse. Si il n'y a pas de problèmes pour les électrodes, pourquoi la production de H2 n'existe pas à grande échelle? Et pourquoi cette énergie n'est pas encore développée mais toujours en état de recherche pour le secteur automobile?

pas du tout : le rendement d'un moteur thermique depand de la temperature maxi dans le cycle thermique : cette temperature est deja la plus haute possible : pas possible de faire mieux avec les materiaux actuel : mettre de l'oxygene a la place de l'air n'augmenterait pas le rendement mais augmenterai la puissance jusqu'a tout casser

pas la peine d'inventer un moteur special oxygene pur : il n'y a pas de bonne solution pour transporter l'oxygene , et pourquoi transporter ce qui est gratuit dans l'air

D'accord je pensais que si le volume était plus petit, étant donné que nous avions la même énergie produite lors de la réaction, nous pourrions récupérer une plus grande part de cette énergie.

[wizz]

Si on ne produit pas d'hydrogène par l'électrolyse, c'est parce que ça demande énormement d'électricité. Beaucoup trop pour être rentable.

Et normalement, la formule P*V = R*n*T devrait te dire quelque chose.
Plus la tempérture est élevée, plus forte sera la pression, et plus forte sera la force qui appuiera sur le piston, etc... Ce serait parfait si le moteur est parfaitement isolé (on "néglige" les phénomène de résistance mécanique)
Mais température très élevée implique une grande différence de température avec le bloc moteur qui sera davantage réchauffé, donc perte d'énergie

Toujours avec la formule ci-dessus, pour une même quantité d'énergie introduit dans le moteur, il est plus intéressant d'augmenter la quantité de matière et avoir pour conséquence une température plus basse.
En utilisant de l'air, les 4/5 d'azote présent seront réchauffé par la combustion rendu possible grace au 1/5 d'oxygène présent. Les 4/5 d'azote seront réchauffé, dilaté, ça fera augmenter la pression, qui poussera davantage sur le piston, etc... Et comme la température est plus basse, on a moins de gradient thermique avec le bloc moteur, donc moteur plus efficace.
C'est ainsi que le moteur diesel est plus efficace que le moteur essence (à quantité d'énergie égale dépensée)

[minimanu]

J'avais réfléchit avec la formule mais sans penser aux variations de températures. Merci de m'avoir éclairé là dessus.

Pour le dihydrogène produit par électrolyse, si l'electrolyse est faite lentement on peut récupérer presque 100% de l'énergie utilisée. Cette énergie investie est récupérée lors de la combustion entre H2 et O2. Pourquoi cela ne serait-il pas rentable?

[wizz]

pas rentable parce que le pétrole n'est pas (encore) assez cher, et donc aussi le gaz "naturel", avec qui on fabrique de l'hydrogène par le reformage

[papykiwi]

Bonjour

si l'electrolyse est faite lentement on peut récupérer presque 100% de l'énergie utilisée.

Deux propositions surprenantes:
"Lentement" et l'idée lancée était de produire assez de H₂ pour alimenter des véhicules. Production de masse ==> rapidité.
"presque 100%" Il faudra ré émettre ce post dans la nuit du 24 au 25 décembre, moment de passage du "Père Noël". Une production industrielle n'a que peu à voir avec une expérience de labo.
A+

[felicha]

Effectivement, les meilleures cellules d'électrolyse industrielles ne dépassent pas des rendements de 70% et pourtant, on s'est donné beaucoup de mal pour arriver à ce rendement.
Dans des régions où on dispose d'énergie électrique très bon marché d'origine hydro-électrique et où il n'y a pas de réseau de distribution, faute d'ailleurs d'habitants, on fabrique de l'hydrogène que l'on consomme sur place. Par exemple au Pérou, sur le rio Urumumba, au nord Est de Cuzco. L'hydrogène est utilisé pour une petite unité de fabrication d'ammonitrates destinés à la préparation d'explosifs pour les mines de cuivre, nombreuses dans le coin.
Mais c'est vraiment une exception et je ne suis pas sur que cette usine tourne encore aujourd'hui.

[chatelot16]

si l'electrolyse est faite lentement on peut récupérer presque 100% de l'énergie utilisée.

Deux propositions surprenantes:

lentement et grosses quantités ne sont pas incompatible si on peut investir dans une tres grosse machine

le rendement de 70% n'est pas une limite physique mais un optimum economique dans les conditions actuelles : quand l'energie sera plus chere on trouvera certainement plus rentable d'investir dans des truc plus gros plus lent et plus econome

c'est la meme chose pour toutes les machines industrielles : il faut vraiment distinguer les limite physique comme le rendement maxi d'un moteur thermique limité par la thermodynamique , et les rendement limité par la dimension et le prix que l'on peut y mettre

mais attention , il n'est pas sur que le rendement d'un electrolyseur tend vers 100% quand la surface d'electrode tend vers l'infini : la perte par resistance de l'electrolyte tend bien vers zero , mais il y a aussi une perte par surtension : la tension d'electrolyse est toujours superieure a la tension theorique neccessaire : cette surtension donne un rendement maximum possible inferieur a 100% : ce n'est pas comme un moteur electrique dont le rendement appoche de 100% plus on est capable de le faire gros

je n'ai pas les donné exacte pour cette surtension qui depend des materiaux des electrodes : mais on pourra faire mieux que 70% quand l'economie d'energie le justifiera et que l'electrolyse sera utile

[minimanu]

Merci à tous pour vos réponses, j'étais loin de penser que fabriquer du H2 coutait si cher que ça ou alors que nous avions une mauvaise rentabilité.

[chatelot16]

fabriquer de l'hydrogene par electrolyse ne coute pas abominablement cher : il suffit de savoir ce que l'on veut

c'est trop cher pour l'industrie lourde qui a acces a des produit pas cher : mais pour celui qui veut un petit chalumeau , electrolyser de l'eau pour faire a la fois hydrogene et oxygene est tout a fait rentable par raport aux bouteilles de l'air liquide ou autres marchands de gaz : il y a des chalumeau electrique comme ca pour les bijoutiers

electrolyser de l'eau pour faire de l'hydrogene a été fait en grand pour remplir les ballon et dirigable : ca a été plus economique que de melanger de l'acide et du zinc

si ca ne vaut rien comme carburant ce n'est pas a cause de l'energie pour electrolyser mais a cause de l'abscence de bonne solution pour stocker cette hydrogene

[minimanu]

Quels sont les problèmes pour stocker le dihydrogène?

Une bouteille sous pression comme celles que l'on trouve en labo pour le dioxygène ne ferait pas l'affaire? Avce des valves de sécurités. Il y a bien des véhicules qui fonctionnent au gaz, cela ne devrait pas poser de problèmes pour l'H2, si?

[chatelot16]

justement : regarde les voitures a methane : c'est des enormes bouteilles sur le toit : la ferraile des bouteille est beaucoup plus lourde que le methane qui est dedans

l'hydrogene est encore plus leger donc c'est pire

la compression a 200bar ou plus consome une energie importante : ca vaudrais le coup de la recuperer en fesant la detente dans un moteur a hydrogene comprimé au lieu de gaspiller l'energie de la detente dans un simple detendeur !

ce n'est pas negligable du tout : suivant les cas c'est entre 5% et 10% de la puissance du moteur

mais je persiste : ce n'est pas dans le vehicule qu'il faut mettre des complications lourdes : il faut faire de l'hydrocarbure artificiel avec des usine fixe , et mettre le bon carburant liquide dans des voitures les plus legere possible

[papykiwi]

Bonsoir minimanu
La question

Quels sont les problèmes pour stocker le dihydrogène?

sort unpeu de la discussion "fabrication".
Néanmoins, si on le fabrique il faut le transporter et le stocker.
Quelques renseignements pratiques là:
http://www.annso.freesurf.fr/H2.html
Donc

Une bouteille sous pression comme celles que l'on trouve en labo pour le dioxygène ne ferait pas l'affaire?

Non. Il faut une bouteille beaucoup plus épaisse pour résister à la pression utile. D'où un "poids mort" bien plus important.

Il y a bien des véhicules qui fonctionnent au gaz, cela ne devrait pas poser de problèmes pour l'H2

Seulement des problèmes techniques de construction, mais ils sont déjà résolus. Voir le site cité.

A+

[minimanu]

Merci beaucoup pour le site!

Je suis un peu perdu sur le forum c'est pour ça que je ne suis pas encore aller sur d'autres sujets mais je vais m'y mettre.

A+