Réaction du gaz à l'eau

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La réaction du gaz à l'eau, ou réaction de Dussan, est une réaction chimique convertissant un mélange de monoxyde de carbone CO et de vapeur d'eau H2O en un mélange de dioxyde de carbone CO2 et d'hydrogène H2 :

CO + H2OCO2 + H2.

La réaction est légèrement exothermique, libérant 42 kJ/mol[1].

C'est une réaction importante, se produisant notamment lors du vaporeformage du méthane ou d'autres hydrocarbures[1]. Elle survient notamment dans le procédé Haber-Bosch. (production de l'ammoniac)

La réaction du gaz à l'eau a été découverte à la fin du XVIIIe siècle par le physicien italien Felice Fontana en 1780.

Applications potentielles[modifier | modifier le code]

Cette réaction a été proposée pour éliminer le CO des piles à combustible.

La « réaction du gaz à l'eau inverse » (connue en anglais comme « reverse water gas shift reaction », ou RWGSR) a, quant à elle, été proposée comme solution pour produire l'oxygène du projet Mars Direct, un programme ambitieux conçu au départ par la NASA dans les années 1990 pour étudier la faisabilité et fixer les bases d'une mission habitée prolongée sur Mars, en développant notamment les technologies dites « ISRU » (utilisation des ressources locales).

Conditions opératoires[modifier | modifier le code]

La réaction du gaz à l'eau est sensible aux variations de température, l'élévation de celle-ci ayant tendance à ldéplacé l'équilibre vers la gauche en vertu du principe de Lechâtelier. Il y a donc un intérêt pour développer des procédés à basse température.

Historiquement ce procédé se fait à haute température avec un catalyseur robuste à base de fer, mais l'accroissement des coûts de l'énergie, le développement de nouveau catalyseurs plus actifs à base de cuivre et les normes environnementales sur les rejet soufrées a entrainé le développement de nouveaux procédés en deux étapes :

Le catalyseur à base de zinc est très sensible au souffre, il faut donc limiter sa teneur dans le gaz de synthèse et «monitorer» le réacteur pour suivre la désactivation du catalyseur dans le second réacteur.[3]

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) « HFCIT Hydrogen Production: Natural Gas Reforming » [HTML], United States Department of Energy,‎ 8 novembre 2006 (consulté le 7 janvier 2008)
  2. N. Schumacher et al., « Trends in low-temperature water–gas shift reactivity on transition metals », Journal of Catalysis, vol. 229,‎ 2005, p. 265-275
  3. (en) Jacob A. Moulijn, Chemical Process Technology, Royaume Unis, Wiley and son,‎ 2013, 552 p. (ISBN 978-1-444-32025-1), p. 163-167

Articles connexes[modifier | modifier le code]