Ces problèmes de qualité de l'air sont l'une des raisons pour lesquelles nous avons commencé à réfléchir à la manière dont nous pourrions transformer des choses que les gens utilisent tous les jours - copeaux de bois, déchets agricoles et même ordures - en source d'énergie. En utilisant une procédure appelée gazéification, nous pouvons faire exactement cela et c'est encore plus étonnant. Le syngaz est une forme gazeuse convertie à partir de matériaux solides - ce qui rend la gazéification clé dans de nombreux processus. Il peut être utilisé comme carburant pour alimenter des choses comme la production d'électricité, le chauffage domestique et la fabrication de divers produits chimiques que nous utilisons dans notre vie quotidienne.
Le processus de gazéification commence par le chauffage d'un matériau solide dans une chambre spécialement conçue pour le traitement des gaz, appelée gazéifieur. Cette boîte ne contient qu'une quantité minimale d'oxygène. Cette méthode sépare le matériau en plusieurs types de gaz en le chauffant. Des gaz comme le monoxyde de carbone, l'hydrogène et le méthane. Les gaz émis sont ensuite capturés et utilisés comme source potentielle de carburant. En modifiant la température et la quantité d'air présente, différents types de gaz peuvent être produits, ce qui est très utile à diverses fins.
Comme vous pouvez l'imaginer, la gazéification présente un certain nombre d'avantages qui en font la méthode privilégiée pour créer de l'énergie propre, renouvelable et durable. Un autre avantage majeur est qu'elle a le potentiel de traiter une variété de matériaux qui auraient sinon été envoyés en décharge. En particulier, les déchets de bois et les déchets agricoles tels que la sciure peuvent être incinérés dans le processus. Cela est important car la gazéification ne produit pas seulement de l'énergie, mais empêche également de jeter des ordures. Si nous sommes capables de les utiliser, notre besoin de combustibles non renouvelables comme le charbon ou le pétrole (qui peuvent également endommager l'environnement) pourrait être réduit.
En gros, ce qui se passe, c'est que la chaleur fait fondre le matériau solide, ce qui brise à son tour les liaisons chimiques qui maintiennent tout ensemble. Avec quelques exceptions, le carbone est le principal composant de la plupart des combustibles solides. Le carbone peut réagir avec l'oxygène autour de lui pour produire du dioxyde de carbone (CO2) lorsqu'il est chauffé dans un environnement riche en oxygène. En l'absence d'oxygène, il ne formera que du CO (monoxyde de carbone). La raison pour laquelle nous faisons cela est de forcer ces matériaux à libérer leur énergie là où ils s'échapperaient normalement avec ce qui vient de se produire.
Il existe de nombreuses applications pratiques de la gazéification dans les industries. Une application majeure est l'élimination des déchets pour la production d'énergie. Les ordures municipales ou les déchets issus de différents processus industriels peuvent être introduits dans un gazéificateur par exemple. Dans ce gazéificateur, les déchets sont transformés en syngaz. Ce syngaz peut être brûlé pour produire de l'électricité, de la chaleur et même des produits chimiques comme l'hydrogène ou l'ammoniac qui sont utilisés dans de nombreux processus industriels.
La gazéification présente également un intérêt dans le domaine des biocarburants. Les biocarburants sont des carburants issus de sources renouvelables telles que le bois, la paille ou le maïs. La gazéification peut transformer ces matériaux en syngaz, qui peut ensuite être converti en biocarburants liquides tels que l'éthanol ou le diesel. Ce biodiesel est ensuite utilisé pour faire fonctionner les véhicules comme substitut à l'essence et au diesel, qui sont produits à partir de combustibles fossiles naturels.
Ce sont les avantages, mais il existe également des défis et des limites auxquels un chercheur doit prêter attention lors de la gazéification. L'un des principaux problèmes est que l'installation et le fonctionnement des systèmes de gazéification peuvent être coûteux. Un gazéificateur nécessite un équipement spécial, ainsi que du personnel qualifié pour le faire fonctionner correctement. Cela peut constituer un obstacle pour de nombreuses entreprises et sociétés qui envisagent d'adopter cette technologie.
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