Grant: Strategic Projects - Group

Le rôle de plus en plus important joué par l'hydrogène dans l'industrie chimique, le raffinage du pétrole et les technologies basées sur le concept d'énergie propre exercera des pressions grandissantes sur les sources, la capacité de production et l'approvisionnement en H2. Industriellement, l`hydrogène est issu de la production de gaz de synthèse, parfois avec co-production de CO. Il est utilisé dans la désulphurisation des carburants, la production d'ammoniaque, de méthanol (et autres alcools), d'urée et d'acide hydrochlorique. Il est aussi utilisé dans les réactions Fischer-Tropsch (conversion de CO et de H2 en hydrocarbure liquide), comme un agent de réduction dans la métallurgie et pour ajouter de la valeur aux produits du pétrole et aux huiles (hydrogénation). Plus de 41 MM de tonnes d'hydrogène sont produites annuellement, dont 80 % provient du vaporeformage, de l'oxidation partielle et du reformage auto-thermique du gaz naturel. Des hydrocarbures renouvelables et du biogaz peuvent aussi être utilisés comme substrats de départ. Par ailleurs, face aux problèmes énergétiques et climatiques actuels, l'hydrogène est actuellement vu comme un vecteur énergétique propre et majeur. De concert avec Air Liquide Canada, nous proposons de développer des membranes métalliques pour purifier et séparer l'hydrogène. L'utilisation de telles membranes permettrait de réduire les pertes et la complexité des installations actuelles, tout en gardant les émissions de CO2 à haute pression, facilitant ainsi sa capture et sa valorisation. En fait, il a été évalué que l'équivalent de 450 trillions de Btu/an pourraient être économisés en améliorant de 20 % les étapes de séparation et de purification de l'hydrogène suite au reformage du gaz naturel. Pour ce faire, nous allons adopter une stratégie basées sur les calculs de chimie quantique pour circonscrire la plage de matériaux et les compositions d'intérêt, qui seront ensuite synthétisés et testés pour leur perméabilité et leur sélectivité à l'hydrogène.