18) Oxydoréduction

l’oxydation des métaux dans l'eau produit de l'hydrogène. La chauffe du métal accélère le processus. Toute source de chaleur est alors susceptible d’être adaptée à la production d'hydrogène, à l'image des moteurs thermiques de nos véhicules dont la chaleur est entièrement inutilisée et donc perdue, alors qu'elle pourrait étre transformée en carburants (hydrogène) et ainsi participer à réduire la consommation.

 

 

1) CRAQUAGE DE L'EAU PAR OXYDORÉDUCTION D'ANTOINE LAURENT DE LAVOISIER VERS 1778
             - Oxydation rapide à froid
 
2) APPLIQUATION POUR VÉHICULE À MOTEUR THERMIQUE
     a) Engineuity Research & DevelopmenT
     b) Système GILLIER PANTONE:
             - Vitry-sur-Orne : la recette miracle pour rendre une auto écolo, le dopage à l'eau !
             - Craquage de l'eau avec bulleur
             - Système vulcano
             - Système spad
             - Tracteurs avec système de craquage de l'eau
             - GEET (Global Environmental Energy Technology
 
3) OXYDORÉDUCTION SOLAIRE PAR CÉRAMIQUE FERRITE
 
4) MAGNÉSIUM ET LASER SOLAIRE DU TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
 

 

 

1) Craquage de l'eau par

Oxydoréduction d'Antoine

Laurent de LAVOISIER vers 1778

 

Système d'Oxydoréduction de Antoine Laurent de LAVOISIER vers 1778. De l'eau circule dans un canon à fusil chauffé par des tisons allant jusqu'à 800°C. La vapeur produite est refroidie pour séparer la vapeur d'eau de l'hydrogène plus léger récupéré dans un récipient situé en haut à droite sur le dessin.

L'eau au contact du fer chauffé à 800 °C forme par oxydoréduction de l'oxyde de fer (Fe3O4) et dégage de l'hydrogène (2H) selon la réaction:

3Fe+4H2O-->Fe3O4+ 4H2

Conclusion : La chauffe du métal accélère le phénomène d'oxydation. Le (fer) métal dans l'eau en formant (la rouille) l'oxydation  casse les molécules d'eau en capturant les atomes d'oxygène pour libérer de l'hydrogène (L'oxydoréduction est réalisable avec de la céramique ferrite).

L'oxydoréduction veut dire l'oxydation et la réduction (retour à l'état initial), les deux étapes sont possibles dans certaine condition. LAVOISIER utilise seulement la phase d'oxydation dans cette expérience.

 

 

 

-Oxydation rapide à froid-

 

 Physique et Chimie, fin XIX ème

-Quelques métaux peuvent décomposer rapidement l'eau à température ambiante, entre autre le potassium (K), le magnésium (Mg) ou le sodium (Na).
Le sodium réagit violemment avec l'eau:
2 Na+ 2H2O → 2 NaOH + H2
Cette réaction est exothermique (libération de chaleur) et suffit généralement, en présence d'oxygène, à faire détoner l'hydrogène produit.
NaOH →hydroxyde de sodium (soude caustique)
 
-Il est aussi utilisé pour produire de l'hydrogène à froid avec de l'eau, des métaux comme le zinc ou le fer ajouté à un acide.

 

 

2) APPLIQUATION POUR VÉHICULE À MOTEUR

THERMIQUE

 

a) Engineuity Research & DevelopmenT

La compagnie ISRAÉLIENNE ENGINEUITY a imaginé un système permettant de produire un flux continu d'hydrogène et de vapeur sous pression pour véhicule thermique à partir de métaux légers tels que le magnésium ou l'aluminium. Le réservoir des véhicules traditionnels est remplacé par un appareil appelé "Metal-Steam combustor" qui extrait l'hydrogène de l'eau.

La technologie est la suivante: L'extrémité de la bobine de métal est inséré dans la chambre de combustion du "Metal-Steam combustor"rempli d'eau où il est chauffé à très haute température. Le métal chauffé en contact avec l'oxygène de l'eau crée un oxyde métallique qui capture les atomes d'oxygène. En conséquence, les molécules d'hydrogène libres sont envoyées dans le moteur avec la vapeur et seulement de l'eau est produite lorsque l'hydrogène est brûlé. L'eau de l'échappement résultant de la vapeur et de la combustion de l'hydrogène est réutilisée dans la chambre de combustion du "Metal-Steam combustor". L'oxyde de métal résultant de la réaction est récupérées par aspiration dans une station de recyclage pour un reconditionnement en vue de leur réutilisation ultérieure. Le processus est totalement propre pour l'environnement puisqu'il n'émet pas de CO2 ni de CO dans l'air.

 Les voitures intégrant ce système ne devraient pas couter plus chère qu'une voiture traditionnelle.

Les entrepreneurs et créateurs de l'entreprise sont: Pr. Amnon YOGEV, qui a récemment pris sa retraite du prestigieux Institut Weizmann des sciences, après 40 ans, où il a, entre autres fonctions, conduit l'Energy Research Center. Le Prof. YOGEV a occupé divers postes dans les services de défense et a été un membre actif de l'énergie de plusieurs comités liés à l'UE et à la planification du 6e Programme-cadre.
Le colonel, à la retraite, Elie GAMZON, ingénieur de l'aéronautique et en informatique, il a servi 20 ans comme ingénieur de développement dans l'armée de l'air Israélienne et a occupé divers postes dans les services de défense. Durant les années 80, M. GAMZON a fondé et dirigé la Flèche d'argent jusqu'à ce qu'elle soit acquise par ELBIT SYSTEMS en 1997. La technologie a été développée en coopération avec Alubin R & D Ltd, Opuntia dirigée par le professeur Eran Sher et l'Institut de technologie Technion.

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www.Recherches pour le développement Engineuity Ltd

 

 

b) système GILLIER PANTONE:

 

Le système Pantone utilise la chaleur perdu du moteur thermique, comme l'échappement, le circuit d'eau de refroidissement et le circuit d'huile pour chauffer du métal et transformer de l'eau en vapeur d'eau. Ce dispositif est identique au Système d'Oxydoréduction de Antoine Laurent de LAVOISIER pour produire de l'hydrogène. Mais dans le système Pantone, la vapeur d'eau n'est pas séparée de l'hydrogène.
Soit, le le système Pantone injecte dans un moteur de la vapeur d'eau et de l'hydrogène. La vapeur d'eau refroidit la combustion et augmente la compression piston cylindre grâce aux gaz de vapeur d'eau en plus. L'hydrogène augmente la combustion.
 
Les personnes utilisant le système Pantone préfèrent des barres d'acier inox 304.

 

Schéma d'utilisation des gaz d'échappement pour chauffer une barre d'acier inox pour produir la vapeur d'eau et de l'hydrogène .

Les dernières réalisations donnent une consommation réduite au minimum de 40% à 45% sur tous moteurs thermiques et la pollution des gaz d'échappements réduites de 75%.
Monsieur PANTONE a pour sa part mis au point un brevet qu'il met à disposition gratuitement.

 

Réacteur pour le craquage de l'eau avec l'échappement

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- Vitry-sur-Orne : la recette miracle

pour rendre une auto écolo, le

dopage à l'eau !

Par Séverine Alibeu - le Mercredi 06 juin 2007


Dans la commune de VITRY-SUR-ORNE (commune française située dans le département de la Moselle et la région Lorraine), le moteur d'un véhicule communal consomme et pollue moins. Environ 40% de moins pour la consommation et environ 75% de moins pour la pollution. Etonnant. Comment un tel résultat est-il possible ? Réponse : une pièce métallique d'une vingtaine de centimètres, réalisée pour un coût d'environ 150 euros par les services municipaux à partir de pièces disponibles dans le commerce qui injecte de la vapeur d'eau sous haute pression dans le moteur. Le maire Luc Corradi précise : "Les plans de ce réacteur à eau nous ont été fournis par deux jeunes ingénieurs, Alexandre Grégoire et Christophe Martz, à partir des travaux du chercheur américain Paul Pantone. Cet équipement nous revient à 736,96 euros comprenant les pièces et la formation donnée au personnel par Alexandre Grégoire afin que nous soyons autonomes pour équiper les autres véhicules. Cette
somme sera amortie en quelques semaines."
Rocco Liquri, employé municipal, est content. Sa camionnette C15 Citroën âgée de 14 ans est comme neuve : "Il n'y a plus les claquements des culbuteurs, presque plus de fumée noire et il y a aussi moins de passage à la pompe. Un plein sur trois a disparu pour être précis. Sans compter que le moteur s'use moins et que la voiture est beaucoup plus agréable à conduire."

La société de contrôle technique automobile de Rombas qui a mesuré les paramètres de cette C15 confirme que la pollution a baissé de 82,81% et la consommation de gasoil de 36%. Alexandre Grégoire et Christophe Martz sont originaires de Metz et de Bouillon (Belgique). Ils sont diplômés respectivement de l'ENS-GSI de Nancy et de l'Insa de Strasbourg. Christophe Martz explique : "Nous avons du recul sur ce système. Il fonctionne sur certains tracteurs depuis des années. Plus de 100 000 heures de travail agricole ont été effectuées à la satisfaction des exploitants. La chambre d'agriculture de l'Aisne a mené une étude sur deux des moteurs de tracteurs identiques : celui avec le réacteur à eau consommait 25% de moins et gagnait 6% de puissance."

 

Au fait, pourquoi cette technique n'est pas mise en place par les grands constructeurs automobiles alors que les essais sont satisfaisants ?
Luc Corradi répond : "Pensez-vous que les pétroliers soient prêts à voir baisser leurs profits de 20%, les constructeurs automobiles à voir leurs moteurs durer plus longtemps et l'État à perdre des milliards d'euros de taxe ? 1% de baisse de la consommation de gazole, c'est 9 milliards d'euros en moins dans les caisses. Ici, à VITRY, on refuse ce calcul. On va équiper tous les véhicules communaux." Les jeunes ingénieurs mettent en avant que Paul Pantone a déposé son brevet libre de tous droits : "Personne ne peut gagner de l'argent avec son invention L'environnement est le seul bénéficiaire."

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www.YouTube - Moteur à eau à la Mairie de Vitry sur Orne, Lorraine
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www.dailymotion_voiture-a-moteur-dope-a-leau-a-vitr_tech

 

 
- Craquage de l'eau avec bulleur
 

 

 

 

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>www.Réacteur pantone : "processeur" multicarburant à eau, à huile, multi-hydrocarbures...
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 >www.free.fr/NRJrealiste/pantone

 

 

- Système vulcano

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>www.2Factualite Energie_et_Environnement_un_economisateur_de_carburants

 

 

Système spad

 

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>www.hellopro.fr/Economiseur-carburant-spad-

 

 

- Tracteurs avec système de

craquage de l'eau

 

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  >www.REALISATIONS FRANCE ET BELGIQUE

 

 

- GEET (Global Environmental

Energy Technology)

 

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>www.Geet Institut
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>www.GEET International

 

 

3) Oxydoréduction solaire par céramique ferrite

 Production d'hydrogène extrait de l'eau directement avec la chaleur solaire par oxydoréduction réversible

 

Hydrosol II produit de l'hydrogène en utilisant la chaleur du soleil.
Un réacteur expérimental exploitant l'énergie solaire pour produire de l'hydrogène avec de l'eau en utilisant la chaleur solaire pour produire une réaction d'oxydoréduction a été mis en service le 31 mars 2008 sur la plate-forme de recherche solaire d'Almeria en Espagne. Cette inauguration marque le lancement de la deuxième phase du projet "Hydrosol" mené depuis 2004 par le Centre de recherche aérospatiale allemand (DLR) en coopération avec l'organisme de recherche énergétique espagnol CIEMAT.

Vue aérienne de la plateforme solaire d'Almeria (Espagne). Au centre, la tour solaire SSPS équipée du réacteur solaire de production d'hydrogène HYDROSOL.
 

Baptisé "Hydrosol II", le nouveau réacteur optimisé et automatisé est dix fois plus puissant que son prédécesseur "Hydrosol I" (100kW(th) contre 10kW(th)). La réalisation de ce prototype constitue une étape importante vers la conception d'une future installation industrielle. Le projet pilote, qui se caractérise par un cycle thermochimique particulièrement efficace (jusqu'à 50% de rendement), poserait ainsi les fondements d'une future et durable économie de l'hydrogène.
«Le concept théorique est très simple», explique Athanasios Konstandopoulos, coordinateur du projet et directeur du CERTH. «On concentre le rayonnement solaire pour chauffer l'eau, et la vapeur produite traverse le réacteur où l'hydrogène et l'oxygène sont séparés à haute température par oxydoréduction. L'intérêt économique est énorme: les réactifs sont peu onéreux ».Le réacteur est un monolithe en céramique de ferrite réfractaire capable d'absorber le rayonnement solaire et d'atteindre une température de 1100°C. La vapeur traverse sa structure en nid d'abeilles percée d'une multitude d'étroits canaux. Ceux-ci sont recouverts de nanoparticules actives qui, en s'oxydant, piègent l'oxygène et laissent filtrer l'hydrogène. Dans un second temps, la chaleur solaire permet de libérer l'oxygène du nanomatériau pour le régénérer, ce qui permet d'entamer un nouveau cycle.
L'objectif est de réduire les coûts de production et d'arriver à un prix de vente de 0,06 euros/kWh.


Four solaire expérimental du DLR

Le composant clef des réacteurs "Hydrosol" est une structure alvéolaire en céramique, proche de celle des pots catalytiques qui équipent les véhicules. Cette structure a été conçue pour capter de manière optimale le rayonnement solaire et a été recouverte d'un matériau capable de se lier facilement aux atomes d'oxygènes. Le DLR a déjà pu tester les réacteurs dans son four solaire expérimental (sur le site de Cologne-Porz) : les experts y ont démontré la faisabilité d'une production continue d'hydrogène en réalisant avec succès des cycles de production à des températures relativement basses de 800 à 1200 degrés qui rendent la technique maîtrisable du point de vue des matériaux.
En effet, contrairement à l'oxydoréduction thermique directe qui nécessite des températures de plusieurs milliers de degrés, le procédé du projet Hydrosol repose sur une combinaison de différentes réactions chimiques qui ont lieu à des températures inférieures à 1400 degrés.

Le projet Hydrosol, fruit d'un consortium européen
Le projet Hydrosol, mené par un consortium regroupant des acteurs allemands (DLR), espagnols, grecs, danois (Stobbe Tech) et britanniques (Johnson Matthey Fuel Cells), est coordonné par le centre de recherche grec CERTH/CPERI. Soutenu par l'Union européenne, le projet pilote a d'ores et déjà été récompensé (1,15 millions d'euros) par le "Prix Descartes pour la recherche" de la Commission européenne (7 mars 2007) et par le "Technical achievement award" de l'organisation "International partnership for the hydrogen economy".

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www.HYDROSOL II  du project 

 

 

4) magnésium et Laser solaire

du Tokyo Institute of Technology

 

Prof.Takashi Yabe

Le magnésium (Mg) est le troisième métal le plus présent sur Terre, derrière l'aluminium et le fer. C'est aussi le troisième composant des sels dissous dans l'eau de mer. Les océans en contiennent environ 1800 milliards de tonnes, ce qui représente l'équivalent de la consommation énergétique mondiale actuelle pendant 300.000 ans. D'autant plus que le professeur Takashi YABE et son équipe du Tokyo Institute of Technology (TIT) démontrent que le cycle d'oxydation et de réduction du magnésium suffit en lui même pour produire de l'hydrogène sans nouvel apport de magnésium, seulement avec de l'eau et l'énergie du soleil.

Pour produire du magnésium à partir d'oxyde de magnésium, une température très élevé de 1 100 °C est nécessaire. Le professeur Takashi YABE et son équipe démontre une technique d'oxydation du magnésium au contacte de l'eau pour produire de l'hydrogène et ensuite utiliser un laser solaire pour réduire l'oxyde de magnésium(MgO) en magnésium, prés pour reproduire de l'hydrogène.

Laser solaire mobile

 

Laser solaire fixe

 

 

V.O en japonais

 

VF de l'ambassade Française au JAPON
 

Fonctionnement: La production d'hydrogène consiste à mélanger des granules de magnésium avec de l'eau, pour créer une réaction exothermique, produisant à la fois de la chaleur et de l'hydrogène.
Les résidus générés sont de l'eau et de l'oxyde de magnésium, qui peuvent être décomposés à nouveau par l'intermédiaire de lentilles de Fresnel de 2 m2, suivant la trajectoire du soleil durant la journée, construites de manière à concentrer la lumière du soleil sur un laser compact pouvant générer un rayon laser allant jusqu'à une puissance de 400 W, dont les faisceaux sont dirigés sur des fibres microscopiques, aidant la lumière et la chaleur à se focaliser sur les particules d'oxyde de magnésium à l'intérieur d'une chambre à vide pour constituer du magnésium.

Soit le cycle d'oxydation du magnésium avec l'eau pour produire de l'hydrogène et après utiliser le laser solaire pour la réduction de l'oxyde et reproduire du magnésium, est un cycle pouvant être répété tant qu'il y a du soleil.

 

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www.mech.titech.ac.jpite

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