{"id":{"repo_id":"sherbrooke","oai_identifier":"oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/22720"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/sherbrooke/oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/22720","repository":{"repo_id":"sherbrooke","name":"Université de Sherbrooke","base_url":"https://usherbrooke.scholaris.ca/server/oai/request"},"display":{"title":"Valorisation du méthane par conversion directe pour la production de vecteurs énergétiques à faible intensité carbone","abstract":"Les émissions de méthane continuent d'augmenter chaque année, avec 60% liées aux activités humaines, principalement dans les secteurs de l'agriculture et du pétrole et gaz. Face aux objectifs environnementaux établis par plusieurs pays pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, dans lequel le méthane est inclus, il est de plus en plus urgent de développer de technologies alternatives pour la valorisation du méthane. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet était d'évaluer la faisabilité de stratégies catalytiques pour la conversion directe du méthane en vecteurs énergétiques d'intérêt industriel, tels que les produits oxygénés-C1, l'hydrogène et le carbone solide. Les études expérimentales développées à cette fin sont divisées en deux parties et ont été définies afin d'explorer des aspects encore peu pris en compte dans la littérature pertinente. Dans la première partie, les performances des catalyseurs Cu, Co et Ni/Al2O3 ont été évaluées dans l'oxydation directe du méthane en produits oxygénés-C1 (méthanol, formaldéhyde et acide formique). Dans cette étude, l'activité catalytique de catalyseurs classiques à faible coût et de préparation simple a été étudiée en utilisant la voie de réaction par étapes, qui consiste en l'activation initiale du catalyseur, suivie de l'oxydation du méthane et de la désorption subséquente des produits oxygénés-C1. Dans la deuxième étape, une méthodologie de synthèse a été proposée pour les catalyseurs Cu et Ni/Hydroxyapatite en utilisant un système de microémulsion inverse. Des matériaux nanométriques à haute dispersion métallique et stabilité thermique ont été obtenus et leur activité catalytique a été validée par le procédé de décomposition catalytique du méthane pour produire de l'hydrogène à faible intensité carbone et du carbone structuré. Les résultats du projet ont démontré le potentiel des technologies d'oxydation directe du méthane en produits oxygénés-C1 et de la décomposition catalytique du méthane en tant que moyens alternatifs de valorisation du méthane pour une conversion directe en vecteurs énergétiques à faible teneur en carbone. Ces résultats peuvent être utilisés comme point de départ pour le développement de projets futurs visant à contribuer à l'avancement de ces technologies.","abstract_html":"Les émissions de méthane continuent d&#x27;augmenter chaque année, avec 60% liées aux activités humaines, principalement dans les secteurs de l&#x27;agriculture et du pétrole et gaz. Face aux objectifs environnementaux établis par plusieurs pays pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, dans lequel le méthane est inclus, il est de plus en plus urgent de développer de technologies alternatives pour la valorisation du méthane. Dans ce contexte, l&#x27;objectif de ce projet était d&#x27;évaluer la faisabilité de stratégies catalytiques pour la conversion directe du méthane en vecteurs énergétiques d&#x27;intérêt industriel, tels que les produits oxygénés-C1, l&#x27;hydrogène et le carbone solide. 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In this context, the objective of this project was to evaluate the feasibility of catalytic strategies for the direct conversion of methane into energy vectors with industrial relevance, based on the direct oxidation of methane to C1-oxygenates products and the catalytic decomposition of methane. The experimental studies developed for this purpose are organized in two parts and have been designed to explore aspects not yet covered in the related literature. In the first part, the performance of Cu, Co and Ni/Al2O3 catalysts was evaluated in the direct oxidation of methane to C1-oxygenates (methanol, formaldehyde and formic acid). In this study, the catalytic activity of classical catalysts of low cost and simple preparation was investigated using the stepwise reaction pathway, which consists of initial catalyst activation, followed by methane oxidation and subsequent desorption of the C1-oxygenates products. In the second part, a new synthesis method was proposed for Cu and Ni/Hydroxyapatite catalysts using a reverse microemulsion system. Nanometric materials with high metal dispersion and thermal stability were obtained, and their catalytic activity has been validated by the catalytic decomposition of methane to produce sustainable hydrogen and carbon nanomaterials. The project results demonstrated the potential of direct methane oxidation to C1-oxigenates and catalytic decomposition of methane as alternative ways of upgrading methane for direct conversion into low-carbon energy vectors. 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