Gas storage

International audienceThe continuous increase of energy demands based on fossil fuels in the last years have lead to an increase of greenhouse gases (GHG) emission which strongly contribute to global warming. The main strategies to limit this phenomenon are related to the efficient capture of these gases and to the development of renewable energies sources with limited environmental impact. Particularly, carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) are the main constituents of greenhouse gases while hydrogen (H2) is considered an alternative clean energy source to fossil fuels. Therefore, tremendous research to store these gases has been reported by several approaches and among them the physisorption on activated carbons (AC) have received significant attention. Their abundance, low cost and tunable porous structure and chemical functionalities with an existing wide range of precursors that includes bio-wastes make them ideal candidates for gas applications. This chapter presents the recent developments on CH4, CO2 and H2 storage by activated carbons with focus on biomass as precursor materials. An analysis of the main carbon properties affecting the AC's adsorption capacity (i.e. specific surface area, pore size and surface chemistry) is discussed in detail herein

Stockage et restitution dynamiques de Méthane sur des monolithes composites adsorbants

Deux objectifs majeurs ont guidé la réalisation de ce mémoire et ont pour but de contribuer à la faisabilité technique et économique du procédé de stockage et de restitution de méthane pour une application de véhicule de gaz naturel. Le premier objectif consistait à élaborer un matériau adsorbant qui réponde aux exigences de chaque phase dynamique de procédé. C'est dans ce but que nous avons mis en oeuvre au sein d'un réacteur solide/gaz de taille représentative, un nouveau monolithe composite adsorbant à base de charbon actif Maxsorb, et de graphite naturel expanse (GNE). Le charbon actif Maxsorb assure les bonnes propriétés adsorbantes du monolithe, alors que le GNE, très bon conducteur thermique, permet d'améliorer notablement le transfert conductif dans le monolithe adsorbant. Ces deux caractéristiques complémentaires assurent d'une part des phases très rapides de chargement, et d'autre part, la demande énergétique du vehicule avec une capacité de méthane délivrée de 100 V V-1 [exp. moins un]. En revanche, la relative faible perméabilité des monolithes composites adsorbants pénalise légèrement les niveaux de performances lors de la phase de restitution pour des débits importants. Ainsi, la compréhension en vue de la maîtrise, des transfers de masse au sein de ces monolithes composites adsorbants constituait le deuxime objectif de ce mémoire. L'étude a reposé en grande partie sur les propriétés de transferts de masse de la matrix GNE seule, puisqu'elle est la matrice support du solide actif. Les résultats de cette étude s'appuient sur le modèle de Carman-Kozeny, dont la pertinence par rapport à d'autres modèles a été confirmée. Ces résultats ont montré que les faibles perméabilités de ces matrices son imputables principalement aux faibles diamètres des pores et à l'importante tortuosité de ce milieu poreux consolidéPERPIGNAN-BU Sciences (661362101) / SudocSudocFranceF