L'OFFRE DE BASE

Essentiellement, dans les circonstances où le transport de l'hydrogène (H2) est un problème, avec des nanocatalyseurs de matériaux quantiques à architecture atomiquement modifiée, nous potentialisons des solutions pour la production et le stockage de H2 - sur site.

Les nanocatalyseurs de matériaux quantiques sont l'offre clé.

Les matériaux quantiques sont une classe de niche de nanomatériaux, généralement de dimension < 20 nm ou 0,02 um. Il s'agit de la classe de nanomatériaux la plus difficile à fabriquer et la plus efficace pour les applications industrielles. Pour une activité catalytique élevée, que ce soit pour le stockage ou la génération de H2, il est crucial que leur surface ne soit pas obscurcie par des ligands, des impuretés et d'autres molécules de coiffage utilisées lors, par exemple, de leur procédure de synthèse.

PRODUCTION D'HYDROGÈNE

À cette fin, nous proposons des matériaux quantiques sans ligand, à architecture atomique et à grande surface pour la génération d'hydrogène (H2), qui augmentent la réactivité et permettent d'abaisser la barrière énergétique de réaction pour le fractionnement de l'eau et la capacité de sorption nanocatalytique du H2.

STOCKAGE D'HYDROGÈNE

Bien que l'hydrogène ait la densité énergétique gravimétrique la plus élevée de toutes les substances connues (120-142 MJ/kg), il n'a pas la même densité énergétique volumétrique que les sources de carburant naturelles (9 MJ/L). 

Quelles sont les implications ? 

Dans un scénario où un système est soumis à une limite de poids de 1 kilogramme (kg) ou 2,2 livres, par exemple, l'hydrogène liquide contiendrait une quantité d'énergie supérieure. Toutefois, dans un scénario où le volume du réservoir est limité à 1 litre (0,22 gallon), les autres carburants ont tendance à contenir plus d'énergie. 

La question du volume et de la densité énergétique est un problème que les matériaux quantiques peuvent résoudre en absorbant plus d'H2 par unité de volume de nanocatalyseur (dans certains cas, 1000 fois leur volume en H2) et en dépassant les limites de volume des réservoirs, le cas échéant, par densité énergétique disponible. 

Les nanocatalyseurs pour le stockage peuvent donc être utilisés en faible volume et donc en poids, tout en stockant plus d'H2 pour une densité d'énergie plus élevée par unité de volume, par réservoir de stockage.

La raison en est que les matériaux quantiques ont une capacité de stockage plus élevée que les systèmes ordinaires, ce qui permet d'équilibrer les coûts à long terme. La quantité d'hydrogène qui peut être adsorbée est pratiquement proportionnelle à la surface spécifique des substrats d'adsorption (c'est-à-dire des nanocatalyseurs).

EN BREF

Les catalyseurs quantiques potentialisent la production de H2 , sans nécessiter d'apport d'énergie électrique, de températures élevées ou de photo-activation. Les réactions sont intrinsèquement nano-catalytiques, substantielles et se produisent à température ambiante, persistant sur de longues périodes.

Tous les produits sont fournis sous forme de poudre, pour une utilisation directe en l'état ou pour la formation de pastilles. Les catalyseurs quantiques peuvent être traités ultérieurement pour être régénérés et réutilisés, le cas échéant.

PURIFICATION DE L'HYDROGÈNE GAZEUX POUR LES PROCÉDÉS À BASE DE GAZ DE SYNTHÈSE

L'hydrogène (H2) peut être produit à partir d'hydrocarbures ou d'eau, grâce à un large éventail de techniques. Notre objectif est de répondre aux besoins de diverses approches industrielles, afin de faire progresser collectivement l'économie de l'hydrogène, d'une manière durable.

Le stockage et le transport de l'hydrogène restent des aspects difficiles à surmonter, car ce sont des conditions préalables essentielles à la réalisation d'une économie basée sur l'hydrogène. Un mécanisme de stockage viable implique l'utilisation de nanocatalyseurs à surface élevée et de conception unique, qui ont pour fonction de faciliter l'absorption et la dissociation de l'H2 tout en protégeant la surface de la corrosion.

La majorité de l'H2 actuellement produit l'est sous forme de gaz de synthèse, généré par la gazéification des hydrocarbures, qui libère de grandes quantités de monoxyde de carbone (CO) et de dioxyde de carbone (CO2). En (nano)catalyse hétérogène, on observe que les poisons (par exemple, le soufre, l'arsenic et le CO) désactivent les réactions catalysées par adsorption irréversible sur les sites actifs du catalyseur, ce qui empêche le stockage adéquat de l'H2.

La raison en est qu'il y a une compétition entre le poison et le réactif (par exemple H2) pour les sites d'adsorption disponibles à la surface du (nano)catalyseur. Les espèces empoisonnant le catalyseur ont tendance à inhiber l'adsorption dissociative de H2 à la surface, qui est l'étape initiale du processus d'absorption/désorption. 

l'étape initiale du processus d'absorption/désorption. Les catalyseurs sont particulièrement vulnérables aux poisons tels que le sulfure d'hydrogène (H2S) et le CO, qui font partie des espèces 

contaminantes présentes dans les carburants hydrocarbonés utilisés pour la production d'H2. Le CO en lui-même bloque fortement la capacité d'insertion du H2 ainsi que son élimination pour la production d'énergie à partir des (nano)catalyseurs.

Il va sans dire qu'un flux gazeux d'H2 de grande pureté est crucial pour le stockage de l'H2 et la performance des piles à combustible. Les espèces qui empoisonnent les catalyseurs doivent donc être éliminées de manière substantielle, car elles empêchent ces mécanismes, même à de très faibles concentrations. Dans le cas du CO, une espèce fortement adsorbante, sa concentration doit être inférieure à 10 ppm pour garantir le bon fonctionnement du système. 

L'absorption des poisons sur les surfaces (nano)catalytiques peut être utilisée avantageusement, grâce à la conception de matériaux nano-catalytiques hautement sélectifs spécifiques au gaz, pour l'élimination efficace des poisons, afin de minimiser leur accumulation compétitive en aval, lorsque de l'H2 pur est nécessaire pour le stockage.

Nous concevons et fabriquons divers matériaux nanocatalytiques de haute performance, afin de remplir diverses fonctions qui soutiennent l'économie de l'H2, de la production et du stockage de l'H2 à la production d'énergie.

Nous fournissons des nanocatalyseurs hautement sélectifs qui peuvent être utilisés pour purifier le gaz H2. Ces nanocatalyseurs peuvent être utilisés sous forme de lits de poudre ou de granulés, pour servir de sorbants afin d'éliminer efficacement les contaminants tels que le CO, le CO2, le H2S, le SOx, le mercure, l'arsenic, le sélénium et le phosphore du gaz de synthèse à haute température. En outre, le nanocatalyseur peut être recyclé pour être réutilisé, comme mesure de récupération des coûts et d'extension de la durée de vie.