L'idée de Méthanisé l'essence pour augmenter le rendement

[invitee83e5c9e]

Suite a une discussion dans le forum environnement développement durable et écologie,
il me semble que la méthanisation de l'essence avec un ajout d'hydrogène a l'essence ou d'autre hydrocarbure avant sa combustion avec l'oxygène de l'air est une bonne idée;
j'ai fait une estimation du gain de performance, lors de cette estimation je n'ai pas tenu compte qu'il faut de l'énergie pour rendre gazeux l'essence qui est liquide, parce que de toute facon d'une manière ou d'une autre on ne peut pas passé a coté de ce processus, processus réalisé dans les 2 cas(ajout ou non d'hydrogène), en évitant ce calcul, la méthanisation n'exigerait pas une dépense d'énergie, elle serait meme exothermique,
294 KJ/mol d'énergie libéré lors de la réation de l'hydrogène avec l'octane par exemple:

C₈H₁₈ + 7 H₂ ....> 8CH₄ + 294 KJ/mol ,

pour ce calcul, j'ai considéré qu'il faut 348 KJ/mol de lien brisé (alcane) pourbriser la liaison C-C,
qu'il faut 432 KJ/mol de lien brisé pour brisé la liaison H-H,
mais qu'on recoit 411 KJ/mol de lien engendré pour chacune des deux nouvelles liaison C-H,

le bilan étant donc:

2(411 KJ/mol) - (348 + 432) KJ/mol = 822 KJ/mol - 780 KJ/mol = 42 KJ/mol,

le bilan est donc de 42 KJ/mol pour chaque lien C-C, puis comme il y a 7 liens C-C dans une molécule d'octane,
alors le bilan total est de:

bilan totale = 7(42 KJ/mol) = 294 KJ/mol,

c'est peu important comparer a la combustion de l'octane avec l'oxygène qui a un bilan de 5478.6 KJ/mol de substance oxydée, le rapport des deux étant de (294 KJ/mol)/(5478.6 KJ/mol) = .0537 ou 5.37 %,
mais cela rassure que la méthanisation d'un hydrocarbure n'exige pas d'énergie supplémentaire,

ensuite on peut comparer la combustion de l'octane avec l'oxygène et la combustion avec l'oxygène des 8 mols de méthane obtenu,
la combustion d'une mol de méthane avec l'oxygène donne 891.6 KJ/mol de substance oxydée, puis pou 8 mol, on a:
8(891.6 KJ/mol) = 7132.8 KJ/mol de substance oxydée,

il ne reste qu'a faire le rapport avec l'octane, qui est le suivant:

(7132.8 KJ/mol)/(5478.6 KJ/mol) = 1.3 ,

voila pourquoi la méthanisation de l'essence par ajout d'hydrogène avant sa combustion avec l'oxygène de l'air me semble une bonne idée(en tenant compte que l'hydrogène est beaucoup moins couteux que l'essence),
j'ai fait savoir mon opinion dans une des discussions de ce forum, on m'incite a venir ici, voici l'adresse de cette discussion;

http://forums.futura-sciences.com/en...ml#post4760168
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[Moinsdewatt]

....voila pourquoi la méthanisation de l'essence par ajout d'hydrogène avant sa combustion avec l'oxygène de l'air me semble une bonne idée(en tenant compte que l'hydrogène est beaucoup moins couteux que l'essence),

et bien commencez d' abord à nous dire à combien vous achetez l' Hydrogéne comparé à l' eessence.

[invite6f9dc52a]

et bien commencez d' abord à nous dire à combien vous achetez l' Hydrogéne comparé à l' eessence.

Bonsoir.
Pour l'instant, on s'intéresse à ce que "ça donne" quand on brûle dans certaines conditions un certain mélange d'essence, d'hydrogène, d'oxygène et d'air dont les proportions et réactions restent à déterminer (ce qu'il faudrait et ce qui est réellement apporté ou utilisable) et on compare le bilan énergétique à celui de la combustion de l'essence et l'air dans les mêmes conditions (à savoir le moteur optimisé pour cette combustion)...

[Boumako]

Bonjour

Il y a un petit problème dans ce système : L'essence n'est pas exclusivement composée d'octane, loin de là. Par ailleurs le gain reste assez faible : 50MJ par kg de méthane, contre 43MJ par kg d'essence.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee83e5c9e]

Bonsoir.
Pour l'instant, on s'intéresse à ce que "ça donne" quand on brûle dans certaines conditions un certain mélange d'essence, d'hydrogène, d'oxygène et d'air dont les proportions et réactions restent à déterminer (ce qu'il faudrait et ce qui est réellement apporté ou utilisable) et on compare le bilan énergétique à celui de la combustion de l'essence et l'air dans les mêmes conditions (à savoir le moteur optimisé pour cette combustion)...

Actuellement c'est peut-etre seulement un mélange d'essence, d'hydrogène, d'oxygène et d'air, et non pas un processus par étape qui permetterait d'abord une méthanisation de l'essence par l'ajout de la bonne quantité d'hydrogène, ensuite suiverait la combustion avec l'oxygène de l'air, mais ce serait quand meme un début et on peut espérer encore une amélioration.

Il y a un petit problème dans ce système : L'essence n'est pas exclusivement composé d'octane, loin de la. Par ailleurs le gain reste assez faible : 50 MJ par kilogramme de méthane, contre 43 MJ par kg d'essence.

Oui il y a bien d'autre constituants que l'octane dans l'essence, cela commencerait avec du C₅H₁₂
jusqu'a C₁₀H₂₂,
l'octane C₈H₁₈ serait donc intermédiaire avec l'heptane C₇H₁₆,
l'analyse pour l'ensemble de ces constituants seraient donc environ le meme.
Votre comparaison du méthane avec l'essence est pour une meme masse, soit pour un kilogramme, mais en tenant compte que 8 mol de méthane est plus lourd que une mole d'octane comme le rapport d'environ 1.12, il faut donc ajouter 1.12 a votre rapport(50 MJ/kg)/(43 MJ/kg) qui est égal a environ 1.16, la somme de ces deux rapport donne:
1.16 + 1.12 = 1.28, ce qui n'est pas très différent de mon 1.3 .
On peut espéré atteindre ce 1.28 ou ce 1.3, meme si actuellement cette valeur n'est pas atteinte et que c'est plutot 1.16 qui est atteint, il faut patienter, il peut avoir du progrès et j'encourage cette idée.

[Boumako]

L'essence n'est pas composée uniquement d'alcanes non plus :

• 20 % à 30 % d’alcanes, hydrocarbures saturés de formule CnH2n+2 ;
• 5 % de cycloalcanes, hydrocarbures saturés cycliques ;
• 30 % à 45 % d’alcènes, hydrocarbures insaturés ;
• 30 % à 45 % d’hydrocarbures aromatiques, de la famille du benzène.

(source : Wiki)

Ton projet est un peu utopique.

[inviteeb6310ba]

1.16 + 1.12 = 1.28

Je sais que ce n'est pas le forum des mathématiques mais là quand même!

Bon et pour revenir au sujet, quel intérêt, autant utiliser directement l'hydrogène comme carburant non? Car là tu t'encombres avec un réservoir de 50 litres pour ton carburant plus une bouteille d'environ 350 bars d'hydrogène, ça prend de la place et ça pèse lourd tout ça!
Dans ce cas autant ajouter une éolienne à l'arrière et des panneaux photovoltaïques sur le toit tant qu'on y est...

[invitee83e5c9e]

Je sais que ce n'est pas le forum des mathématiques mais là quand même!

Je m'excuse, je corrige, 1.12 étant le gain de masse alors:
[(1.12)(50 MJ/kg)]/(43 KJ) = (56 KJ)(43 KJ) = 1.3 et la c'est identique a ce que j'avais calculé, merci, cela est mieux comme cela .

Bon et pour revenir au sujet, quel intérêt, autant utiliser directement l'hydrogène comme carburant non? Car là tu t'encombres avec un réservoir de 50 litres pour ton carburant plus une bouteille d'environ 350 bars d'hydrogène, ça prend de la place et ça pèse lourd tout ça!
Dans ce cas autant ajouter une éolienne à l'arrière et des panneaux photovoltaïques sur le toit tant qu'on y est...

Les voitures qui utilisent directement l'hydrogène et uniquement que de l'hydrogène sont très couteuse, pour les hautes pression dans les bouteilles, ce n'est pas la seule option, il a le palladium qui adsorbe beaucoup d'hydrogène sous faible pression(quelques bars), il a meme mon option de production d'hydrogène( solution d'hydroxyde de sodium de concentration 3 mol/L avec de l'aluminium) qui libère peut etre du mono hydrogène très réactif, etc..

L'essence n'est pas composée uniquement d'alcanes non plus:

Cela dépend de la variété d'essence, je vous ai donné une composition selon un de mes livres publié vers 1980 .

[invitee83e5c9e]

Je m'excuse, je corrige, 1.12 étant le gain de masse alors:
[(1.12)(50 MJ/kg)]/(43 KJ) = (56 KJ)(43 KJ) = 1.3 et la c'est identique a ce que j'avais calculé, merci, cela est mieux comme cela .

je reprend:
le gain en masse pour le méthane obtenu comparé a l'essence est augmenté de 1.12 alors :
[(1.12)(50 MJ/kg)]/(43 MJ/kg) = 1.3

[Boumako]

Cela dépend de la variété d'essence, je vous ai donné une composition selon un de mes livres publié vers 1980 .

Il s'agit ici de l'essence que l'on trouve à la pompe, et qui correspond à la fraction volatile du pétrole. Si il s'agit du mélange que l'on trouve à la pompe ce n'est pas pour rien ; c'est ce qui coute le moins cher à produire.
Si tu utilises autre chose ce sera forcément plus couteux, donc d'un intérêt faible.

[invitee83e5c9e]

Il s'agit ici de l'essence que l'on trouve à la pompe, et qui correspond à la fraction volatile du pétrole. Si il s'agit du mélange que l'on trouve à la pompe ce n'est pas pour rien ; c'est ce qui coute le moins cher à produire.
Si tu utilises autre chose ce sera forcément plus couteux, donc d'un intérêt faible.

Merci pour l'information, c'est intéressant a savoir, c'est aussi intéressant de savoir que dans la composition que vous avez énumérez, il y aurait 30 % a 45 % d'alcènes qui sont des hydrocarbures insaturés,

il faudrait plus d'hydrogène pour méthaniser ces hydrocarbures, car il faudrait d'abord les saturés en hydrogène, avant de décomposer ces molécules en méthane, ce qui contribue encore a augmenté le rapport (hydrogène)/(essence) dans la consommation globale, ce qui est encore plus économique, je connait moins les autre composant de l'essence.
Il y a sans doute une composition idéal de l'essence pour ce genre de combustion qui implique un ajout d'hydrogène, qui doit bien etre différente d'une composition ordinaire, il y a une étude sérieuse a faire dans ce domaine .

[moco]

1) Le palladium va très bien certes pour stocker l'Hydrogène. Mais il est très lourd. Pour stocker 2 g d'hydrogène, il faut 212 g de palladium
2) Si tu veux produire H2 à partir d'aluminium réagissant sur NaOH, c'est beaucoup trop coûteux. car il faut de l'énergie électrique pour produire de l'aluminium. Tu as intérêt à simplement électrolyser NaOH en solution, si tu veux produire de l'hydrogène, sans passe par l'aluminium.
3) C'est très facile d'écrire sur le papier la réaction "Hydrocarbure + H2 --> méthane". Mais as-tu réfléchi à la manière de la réaliser ?
4) Quand tu dis en fin de message "il y a une étude sérieuse à faire dans ce domaine", je ne sais pas si tu te rends compte de ce que tu dis. Il y a des milliers de scientifiques qui s'acharnent à étudier ce genre de problèmes dans des dizaines de centres de recherche dans le monde. Rien qu'à Amsterdam, le complexe Shell emploie 1200 chimistes à temps complet et qui se consacrent uniquement à ce genre de chimie depuis des dizaines d'années.

[invitee83e5c9e]

1) Le palladium va très bien certes pour stocker l'Hydrogène. Mais il est très lourd. Pour stocker 2 g d'hydrogène, il faut 212 g de palladium

Cela serait donc lourd, environ 651 kg pour un réservoir de 50 litres d'essence , j'avais peut etre déja lu quelques part que le palladium libérait du mono hydrogène, ce qui aurait été utile.

2) Si tu veux produire H2 à partir d'aluminium réagissant sur NaOH, c'est beaucoup trop coûteux. car il faut de l'énergie électrique pour produire de l'aluminium. Tu as intérêt à simplement électrolyser NaOH en solution, si tu veux produire de l'hydrogène, sans passe par l'aluminium.

OK, avec une bonne batterie, on pourrait avoir un système triple qui utiliserait l'essence, l'hydrogène et l'électricité.

3) C'est très facile d'écrire sur le papier la réaction "Hydrocarbure + H2 --> méthane". Mais as-tu réfléchi à la manière de la réaliser ?

Je le mentionne comme une possibilitée, je suis conscient qu'un automobile n'est pas une raffinerie, mais avec une source de mono hydrogène et des catalyseurs cela doit bien aidé, puis je voulait aussi savoir vos opinions.

4) Quand tu dis en fin de message "il y a une étude sérieuse à faire dans ce domaine", je ne sais pas si tu te rends compte de ce que tu dis. Il y a des milliers de scientifiques qui s'acharnent à étudier ce genre de problèmes dans des dizaines de centres de recherche dans le monde. Rien qu'à Amsterdam, le complexe Shell emploie 1200 chimistes à temps complet et qui se consacrent uniquement à ce genre de chimie depuis des dizaines d'années.

Impressionnant
Pour etre bien franc, je n'ai pas assez de compétence pour cette étude, c'est plutot dans ce sens que je trouve sérieux une telle étude .