Valorisation du méthane par conversion directe pour la production de vecteurs énergétiques à faible intensité carbone

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.

Name thesis:degree_name

Ph. D.

Level thesis:degree_level

Doctorat

Discipline thesis:degree_discipline

Génie chimique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2025

Author dc:creator

• Barbosa Ramalho, Taynara Ewerlyn

Advisor dc:contributor.advisor

• Rego De Vasconcelos, Bruna

• Conversion du méthane
• Hydrogène à faible intensité carbone
• Hydroxyapatite
• Microémulsion inverse
• Carbone solide
• Produits oxygénés-C1
• Methane conversion
• Low-carbon hydrogen
• Reverse microemulsion
• Solid carbon
• C1-oxygenates products

Language dc:language.iso

fr, en

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/22720

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/22720