ERDF — UNICAEN — ALAIN ESCHLIMANN — ALLOC COFIN (Q3673334): Difference between revisions
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FEDER — UNICAEN — ALAIN ESCHLIMANN — ALLOC COFIN | |||||||||||||||
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El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, el noveno en la Tierra y el segundo en los océanos. Esta característica, combinada con sus propiedades físicas y químicas, le da un notable potencial de uso como portador de energía. Combinado con pilas de combustible, el hidrógeno puede utilizarse como vector energético para el transporte y la generación de electricidad, contribuyendo a la sustitución de los combustibles fósiles. Algunos (J. Rifkin entre otros) ven esta evolución como una revolución tan importante como la causada por el uso del carbón al comienzo de la era industrial. Los gobiernos, particularmente en los Estados Unidos y Japón, depositan grandes esperanzas en este uso generalizado del hidrógeno. Pero el hidrógeno tiene una baja densidad y un punto de ebullición muy bajo que hace extremadamente difícil el almacenamiento y el transporte. ¡Un kilogramo de H2 ocupa un volumen de 11000 litros a temperatura ambiente y presión! Por lo tanto, debe almacenarse en forma comprimida. Pero el almacenamiento en forma de gas comprimido o líquido tiene un costo energético significativo. Aprender a almacenar mejor hidrógeno es una cuestión crucial, en particular para la ecomovilidad. Una de las opciones desarrolladas es almacenar hidrógeno como AF a través de la hidrogenación de CO2 en AF. Paul Sabatier fue el primero en demostrar en 1912 que el hidrógeno puede ser generado reversiblemente a partir de AF en presencia de catalizadores metálicos u óxidos metálicos (Ecuación 1). Este trabajo pionero, raramente citado, ha sido seguido por varios estudios dirigidos a desarrollar catalizadores de deshidrogenación eficaces pero sobre todo selectivos para esta reacción, con el fin de evitar la formación de monóxido de carbono según una reacción de deshidratación AF. puede obtenerse a partir de la oxidación de la biomasa o por hidrogenación de dióxido de carbono (CO2). Hasta la fecha, la producción de AF es de alrededor de 800.000 toneladas/año (BASF y Kemira son los mayores productores del mundo). Otra ventaja, no menos importante, es que contiene 53 g/L de dihidrógeno a temperatura ambiente y presión, que es el doble de la capacidad del dihidrógeno comprimido de 350 bar. Diversos grupos han demostrado que la descomposición selectiva de AF a H2 y CO2 es posible en presencia de metales nobles y ligandos complejos. Por lo tanto, el dihidrógeno puede producirse en un amplio rango de presión (1-600 bar) y la reacción no genera CO, catalizadores contaminantes utilizados en las pilas de combustible. Sin embargo, a pesar de la variedad de catalizadores desarrollados en la fase homogénea o heterogénea, los más activos se basan en metales preciosos, es decir, iridio, rutenio, oro o paladio. Recientemente, se han desarrollado catalizadores prometedores basados en el hierro, pero requieren el uso de ligandos de difícil acceso. Una alternativa a la sustitución de estos catalizadores a base de metal sería el uso de organocatalizadores, que son baratos y fáciles de producir. Hasta la fecha, no se ha propuesto ningún método para producir hidrógeno a partir de AF y utilizar catalizadores orgánicos. (Spanish) | |||||||||||||||
| Property / summary: El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, el noveno en la Tierra y el segundo en los océanos. Esta característica, combinada con sus propiedades físicas y químicas, le da un notable potencial de uso como portador de energía. Combinado con pilas de combustible, el hidrógeno puede utilizarse como vector energético para el transporte y la generación de electricidad, contribuyendo a la sustitución de los combustibles fósiles. Algunos (J. Rifkin entre otros) ven esta evolución como una revolución tan importante como la causada por el uso del carbón al comienzo de la era industrial. Los gobiernos, particularmente en los Estados Unidos y Japón, depositan grandes esperanzas en este uso generalizado del hidrógeno. Pero el hidrógeno tiene una baja densidad y un punto de ebullición muy bajo que hace extremadamente difícil el almacenamiento y el transporte. ¡Un kilogramo de H2 ocupa un volumen de 11000 litros a temperatura ambiente y presión! Por lo tanto, debe almacenarse en forma comprimida. Pero el almacenamiento en forma de gas comprimido o líquido tiene un costo energético significativo. Aprender a almacenar mejor hidrógeno es una cuestión crucial, en particular para la ecomovilidad. Una de las opciones desarrolladas es almacenar hidrógeno como AF a través de la hidrogenación de CO2 en AF. Paul Sabatier fue el primero en demostrar en 1912 que el hidrógeno puede ser generado reversiblemente a partir de AF en presencia de catalizadores metálicos u óxidos metálicos (Ecuación 1). Este trabajo pionero, raramente citado, ha sido seguido por varios estudios dirigidos a desarrollar catalizadores de deshidrogenación eficaces pero sobre todo selectivos para esta reacción, con el fin de evitar la formación de monóxido de carbono según una reacción de deshidratación AF. puede obtenerse a partir de la oxidación de la biomasa o por hidrogenación de dióxido de carbono (CO2). Hasta la fecha, la producción de AF es de alrededor de 800.000 toneladas/año (BASF y Kemira son los mayores productores del mundo). Otra ventaja, no menos importante, es que contiene 53 g/L de dihidrógeno a temperatura ambiente y presión, que es el doble de la capacidad del dihidrógeno comprimido de 350 bar. Diversos grupos han demostrado que la descomposición selectiva de AF a H2 y CO2 es posible en presencia de metales nobles y ligandos complejos. Por lo tanto, el dihidrógeno puede producirse en un amplio rango de presión (1-600 bar) y la reacción no genera CO, catalizadores contaminantes utilizados en las pilas de combustible. Sin embargo, a pesar de la variedad de catalizadores desarrollados en la fase homogénea o heterogénea, los más activos se basan en metales preciosos, es decir, iridio, rutenio, oro o paladio. Recientemente, se han desarrollado catalizadores prometedores basados en el hierro, pero requieren el uso de ligandos de difícil acceso. Una alternativa a la sustitución de estos catalizadores a base de metal sería el uso de organocatalizadores, que son baratos y fáciles de producir. Hasta la fecha, no se ha propuesto ningún método para producir hidrógeno a partir de AF y utilizar catalizadores orgánicos. (Spanish) / rank | |||||||||||||||
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| Property / summary: El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, el noveno en la Tierra y el segundo en los océanos. Esta característica, combinada con sus propiedades físicas y químicas, le da un notable potencial de uso como portador de energía. Combinado con pilas de combustible, el hidrógeno puede utilizarse como vector energético para el transporte y la generación de electricidad, contribuyendo a la sustitución de los combustibles fósiles. Algunos (J. Rifkin entre otros) ven esta evolución como una revolución tan importante como la causada por el uso del carbón al comienzo de la era industrial. Los gobiernos, particularmente en los Estados Unidos y Japón, depositan grandes esperanzas en este uso generalizado del hidrógeno. Pero el hidrógeno tiene una baja densidad y un punto de ebullición muy bajo que hace extremadamente difícil el almacenamiento y el transporte. ¡Un kilogramo de H2 ocupa un volumen de 11000 litros a temperatura ambiente y presión! Por lo tanto, debe almacenarse en forma comprimida. Pero el almacenamiento en forma de gas comprimido o líquido tiene un costo energético significativo. Aprender a almacenar mejor hidrógeno es una cuestión crucial, en particular para la ecomovilidad. Una de las opciones desarrolladas es almacenar hidrógeno como AF a través de la hidrogenación de CO2 en AF. Paul Sabatier fue el primero en demostrar en 1912 que el hidrógeno puede ser generado reversiblemente a partir de AF en presencia de catalizadores metálicos u óxidos metálicos (Ecuación 1). Este trabajo pionero, raramente citado, ha sido seguido por varios estudios dirigidos a desarrollar catalizadores de deshidrogenación eficaces pero sobre todo selectivos para esta reacción, con el fin de evitar la formación de monóxido de carbono según una reacción de deshidratación AF. puede obtenerse a partir de la oxidación de la biomasa o por hidrogenación de dióxido de carbono (CO2). Hasta la fecha, la producción de AF es de alrededor de 800.000 toneladas/año (BASF y Kemira son los mayores productores del mundo). Otra ventaja, no menos importante, es que contiene 53 g/L de dihidrógeno a temperatura ambiente y presión, que es el doble de la capacidad del dihidrógeno comprimido de 350 bar. Diversos grupos han demostrado que la descomposición selectiva de AF a H2 y CO2 es posible en presencia de metales nobles y ligandos complejos. Por lo tanto, el dihidrógeno puede producirse en un amplio rango de presión (1-600 bar) y la reacción no genera CO, catalizadores contaminantes utilizados en las pilas de combustible. Sin embargo, a pesar de la variedad de catalizadores desarrollados en la fase homogénea o heterogénea, los más activos se basan en metales preciosos, es decir, iridio, rutenio, oro o paladio. Recientemente, se han desarrollado catalizadores prometedores basados en el hierro, pero requieren el uso de ligandos de difícil acceso. Una alternativa a la sustitución de estos catalizadores a base de metal sería el uso de organocatalizadores, que son baratos y fáciles de producir. Hasta la fecha, no se ha propuesto ningún método para producir hidrógeno a partir de AF y utilizar catalizadores orgánicos. (Spanish) / qualifier | |||||||||||||||
point in time: 14 January 2022
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Revision as of 23:45, 13 January 2022
Project Q3673334 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF — UNICAEN — ALAIN ESCHLIMANN — ALLOC COFIN |
Project Q3673334 in France |
Statements
44,149.00 Euro
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88,298.0 Euro
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50.0 percent
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1 November 2015
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30 April 2019
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UNIVERSITE DE CAEN NORMANDIE
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14032
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L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers, le 9ème sur la terre et le 2ème dans les océans. Cette caractéristique associée à ses propriétés physiques et chimiques lui confère un potentiel remarquable pour une utilisation comme vecteur énergétique. Associé aux piles à combustible, l'hydrogène peut en effet, être utilisé comme vecteur d'énergie pour les transports et la production d'électricité, contribuant au remplacement des carburants fossiles. Certains (J. Rifkin entre autres) voient dans cette évolution une révolution aussi importante que celle provoquée par l'utilisation du charbon au début de l'ère industrielle. Les pouvoirs publics, particulièrement aux Etats-Unis et au Japon, placent de grands espoirs dans cet usage étendu de l'hydrogène. Mais l'hydrogène possède une faible densité et un point d'ébullition très bas qui rendent son stockage et son transport extrêmement difficile. Un kilogramme de H2 occupe un volume de 11000 litres à température et pression ambiantes! Il faut donc le stocker sous forme comprimé. Mais le stockage sous forme de gaz comprimé ou de liquide a un coût énergétique important. Apprendre à mieux stocker l'hydrogène est un enjeu capital en particulier pour l'écomobilité. Une des options développée consiste à stocker l'hydrogène sous forme d'AF via l'hydrogénation du CO2 en AF. Paul Sabatier fut le premier à démontrer dès 1912 qu'il est possible de générer réversiblement de l'hydrogène à partir de l'AF en présence de catalyseurs métalliques ou d'oxydes de métaux (équation 1). Ce travail pionnier, rarement cité, a été suivi de plusieurs études visant à développer pour cette réaction des catalyseurs de déshydrogénation efficaces mais surtout sélectifs afin d'éviter la formation de monoxyde de carbone selon une réaction de déshydratation de l'AF.L'intérêt de l'usage de l'AF est du en particulier à sa facilité d'accès ; il peut être obtenu soit à partir de l'oxydation de la biomasse ou via l'hydrogénation du dioxyde de carbone (CO2). A ce jour, la production d'AF est de l'ordre de 800.000 tonnes/an (BASF et Kemira sont les plus grands producteurs au monde). Un autre avantage, et non des moindres, est quil contient 53 g/L de dihydrogène à température et pression ambiante, ce qui est deux fois la capacité du dihydrogène comprimé à 350 bar.Différents groupes ont montré que la décomposition sélective de l'AF en H2 et CO2 est possible en présence de métaux nobles et de ligands complexes. Le dihydrogène peut ainsi être produit dans une large plage de pression (1-600 bars) et la réaction n'engendre pas de CO, polluant des catalyseurs employés dans les piles à combustible. Néanmoins, malgré la variété de catalyseurs développés en phase homogène ou hétérogène, les plus actifs sont à base de métaux précieux à savoir l'iridium, le ruthénium, l'or, ou le palladium. Récemment, des catalyseurs prometteurs à base de fer ont été développés mais ils nécessitent l'emploi de ligands difficilement accessibles. Une alternative pour suppléer ces catalyseurs à base de métaux serait d'avoir recours à des organocatalyseurs, composés peu coûteux et aisés à produire. A ce jour aucune méthode permettant de produire de l'hydrogène à partir d'AF et utilisant des catalyseurs organiques, n'a été proposée. (French)
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Hydrogen is the most abundant element in the universe, the 9th on Earth and the 2nd in the oceans. This characteristic combined with its physical and chemical properties gives it a remarkable potential for use as an energy carrier. Combined with fuel cells, hydrogen can be used as an energy carrier for transport and electricity generation, contributing to the replacement of fossil fuels. Some (J. Rifkin among others) see this evolution as a revolution as important as that caused by the use of coal at the beginning of the industrial era. Governments, particularly in the United States and Japan, place great hopes in this widespread use of hydrogen. But hydrogen has a low density and a very low boiling point that makes storage and transport extremely difficult. One kilogram of H2 occupies a volume of 11000 litres at ambient temperature and pressure! It must therefore be stored in compressed form. But storage in the form of compressed gas or liquid has a significant energy cost. Learning how to store hydrogen better is a crucial issue in particular for eco-mobility. One of the options developed is to store hydrogen as AF via hydrogenation of CO2 in AF. Paul Sabatier was the first to demonstrate in 1912 that hydrogen can be reversibly generated from AF in the presence of metal catalysts or metal oxides (Equation 1). This pioneering work, rarely cited, has been followed by several studies aimed at developing effective but above all selective dehydrogenation catalysts for this reaction in order to avoid the formation of carbon monoxide according to an AF dehydration reaction. it can be obtained either from biomass oxidation or by hydrogenation of carbon dioxide (CO2). To date, AF production is around 800,000 tonnes/year (BASF and Kemira are the largest producers in the world). Another advantage, not least, is that it contains 53 g/L of dihydrogen at room temperature and pressure, which is twice the capacity of the 350 bar compressed dihydrogen. Different groups have shown that the selective decomposition of AF to H2 and CO2 is possible in the presence of noble metals and complex ligands. Dihydrogen can thus be produced in a wide pressure range (1-600 bar) and the reaction does not generate CO, polluting catalysts used in fuel cells. Nevertheless, despite the variety of catalysts developed in the homogeneous or heterogeneous phase, the most active are based on precious metals, i.e. iridium, ruthenium, gold, or palladium. Recently, promising iron-based catalysts have been developed but require the use of ligands that are difficult to access. An alternative to replacing these metal-based catalysts would be to use organocatalysers, which are inexpensive and easy to produce. To date, no method for producing hydrogen from AF and using organic catalysts has been proposed. (English)
18 November 2021
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Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element des Universums, das 9. auf der Erde und das 2. in den Ozeanen. Dieses Merkmal in Verbindung mit seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften verleiht ihm ein bemerkenswertes Potenzial für den Einsatz als Energieträger. In Verbindung mit Brennstoffzellen kann Wasserstoff als Energieträger für den Verkehr und die Stromerzeugung genutzt werden, was zum Ersatz fossiler Brennstoffe beiträgt. Einige (u. a. J. Rifkin) sehen in dieser Entwicklung eine so wichtige Revolution wie die Kohlenutzung zu Beginn des industriellen Zeitalters. Die Regierungen, insbesondere in den USA und Japan, setzen große Hoffnungen auf diese weit verbreitete Verwendung von Wasserstoff. Wasserstoff weist jedoch eine geringe Dichte und einen sehr niedrigen Siedepunkt auf, was seine Lagerung und seinen Transport äußerst schwierig macht. Ein Kilogramm H2 nimmt ein Volumen von 11.000 Litern bei Umgebungstemperatur und -druck ein! Daher ist es in Tablettenform zu lagern. Aber die Lagerung in Form von komprimierten Gasen oder Flüssigkeiten hat erhebliche Energiekosten. Das Lernen, wie Wasserstoff besser gespeichert werden kann, ist vor allem für die Ökomobilität von entscheidender Bedeutung. Eine der entwickelten Optionen besteht darin, Wasserstoff in AF-Form durch Hydrierung von CO2 zu AF zu speichern. Paul Sabatier demonstrierte 1912 als erster, dass es möglich ist, Wasserstoff aus der AF in Gegenwart von Metallkatalysatoren oder Metalloxiden reversibel zu erzeugen (Gleichung 1). Auf diese bahnbrechende Arbeit, die selten genannt wird, folgten mehrere Studien zur Entwicklung wirksamer, aber vor allem selektiver Dehydrierungskatalysatoren für diese Reaktion, um die Bildung von Kohlenmonoxid durch eine Entwässerungsreaktion der AF zu verhindern. es kann entweder aus der Oxidation von Biomasse oder durch Hydrierung von Kohlendioxid (CO2) gewonnen werden. Bis heute liegt die Produktion von AF bei rund 800.000 Tonnen pro Jahr (BASF und Kemira sind die größten Produzenten der Welt). Ein weiterer Vorteil, und nicht zuletzt, ist, dass es 53 g/l Dihydrogen bei Raumtemperatur und -druck enthält, was doppelt so groß ist wie die Kapazität von komprimiertem Dihydrogen bis 350 bar. Verschiedene Gruppen haben gezeigt, dass eine selektive Zersetzung von AF in H2 und CO2 in Gegenwart von Edelmetallen und komplexen Liganden möglich ist. So kann Diwasserstoff in einem breiten Druckbereich (1-600 bar) erzeugt werden, und die Reaktion führt nicht zu CO, was die in Brennstoffzellen eingesetzten Katalysatoren verschmutzt. Trotz der Vielzahl von Katalysatoren, die in einer homogenen oder heterogenen Phase entwickelt wurden, sind die aktivsten Edelmetalle wie Iridium, Ruthenium, Gold oder Palladium. In jüngster Zeit wurden vielversprechende Katalysatoren auf Eisenbasis entwickelt, die jedoch den Einsatz schwer zugänglicher Ligands erfordern. Eine Alternative zur Substitution dieser Katalysatoren auf Metallbasis wäre die Verwendung von kostengünstigen und leicht zu produzierenden Organokatalysatoren. Bisher wurde keine Methode zur Herstellung von Wasserstoff aus AF unter Verwendung organischer Katalysatoren vorgeschlagen. (German)
1 December 2021
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Waterstof is het meest voorkomende element in het universum, de 9e op Aarde en de 2e in de oceanen. Dit kenmerk in combinatie met zijn fysische en chemische eigenschappen geeft het een opmerkelijk potentieel voor gebruik als energiedrager. In combinatie met brandstofcellen kan waterstof worden gebruikt als energiedrager voor vervoer en elektriciteitsopwekking, wat bijdraagt tot de vervanging van fossiele brandstoffen. Sommigen (o.a. J. Rifkin) zien deze evolutie als een revolutie die even belangrijk is als die welke veroorzaakt wordt door het gebruik van steenkool aan het begin van het industriële tijdperk. Regeringen, met name in de Verenigde Staten en Japan, hopen veel op dit wijdverbreide gebruik van waterstof. Maar waterstof heeft een lage dichtheid en een zeer laag kookpunt dat opslag en transport uiterst moeilijk maakt. Eén kilogram H2 neemt bij omgevingstemperatuur en druk een volume van 11000 liter in! Het moet daarom in gecomprimeerde vorm worden opgeslagen. Maar opslag in de vorm van gecomprimeerd gas of vloeistof heeft een aanzienlijke energiekosten. Leren hoe waterstof beter kan worden opgeslagen, is met name voor ecomobiliteit van cruciaal belang. Een van de ontwikkelde opties is waterstof als AF op te slaan via hydrogenering van CO2 in AF. Paul Sabatier was de eerste die in 1912 aantoonde dat waterstof reversibel kan worden opgewekt uit AF in aanwezigheid van metaalkatalysatoren of metaaloxiden (vergelijking 1). Dit baanbrekende werk, dat zelden wordt genoemd, is gevolgd door verschillende studies gericht op het ontwikkelen van effectieve maar vooral selectieve dehydrogenatiekatalysatoren voor deze reactie om de vorming van koolmonoxide volgens een AF-dehydratiereactie te voorkomen. het kan worden verkregen uit de oxidatie van biomassa of door hydrogenering van kooldioxide (CO2). Tot op heden bedraagt de productie van AF ongeveer 800.000 ton/jaar (BASF en Kemira zijn de grootste producenten ter wereld). Een ander voordeel, niet in de laatste plaats, is dat het bij kamertemperatuur en druk 53 g/l dihydrogeen bevat, wat tweemaal de capaciteit is van de 350 bar gecomprimeerde dihydrogeen. Verschillende groepen hebben aangetoond dat de selectieve decompositie van AF tot H2 en CO2 mogelijk is in aanwezigheid van edelmetalen en complexe liganden. Dihydrogeen kan dus worden geproduceerd in een breed drukbereik (1-600 bar) en de reactie genereert geen CO-vervuilende katalysatoren die in brandstofcellen worden gebruikt. Ondanks de verscheidenheid aan katalysatoren die zich in de homogene of heterogene fase hebben ontwikkeld, zijn de meest actieve echter gebaseerd op edelmetalen, d.w.z. iridium, ruthenium, goud of palladium. Onlangs zijn veelbelovende op ijzer gebaseerde katalysatoren ontwikkeld, maar vereisen het gebruik van liganden die moeilijk toegankelijk zijn. Een alternatief voor het vervangen van deze metaalgebaseerde katalysatoren zou zijn om gebruik te maken van organocatalysers, die goedkoop en gemakkelijk te produceren zijn. Tot op heden is geen methode voorgesteld voor de productie van waterstof uit AF en het gebruik van organische katalysatoren. (Dutch)
6 December 2021
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L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo, il nono sulla Terra e il 2º negli oceani. Questa caratteristica unita alle sue proprietà fisiche e chimiche gli conferisce un notevole potenziale di utilizzo come vettore energetico. In combinazione con le celle a combustibile, l'idrogeno può essere utilizzato come vettore energetico per i trasporti e la produzione di elettricità, contribuendo alla sostituzione dei combustibili fossili. Alcuni (J. Rifkin, tra gli altri) vedono questa evoluzione come una rivoluzione tanto importante quanto quella causata dall'uso del carbone all'inizio dell'era industriale. I governi, in particolare negli Stati Uniti e in Giappone, ripongono grandi speranze in questo uso diffuso dell'idrogeno. Ma l'idrogeno ha una bassa densità e un punto di ebollizione molto basso che rende estremamente difficile lo stoccaggio e il trasporto. Un chilogrammo di H2 occupa un volume di 11000 litri a temperatura e pressione ambiente! Esso deve pertanto essere conservato in forma compressa. Ma lo stoccaggio sotto forma di gas compresso o liquido ha un costo energetico significativo. Imparare a immagazzinare meglio l'idrogeno è una questione cruciale, in particolare per l'ecomobilità. Una delle opzioni sviluppate è quella di immagazzinare l'idrogeno come AF attraverso l'idrogenazione di CO2 in AF. Paul Sabatier è stato il primo a dimostrare nel 1912 che l'idrogeno può essere generato in modo reversibile dall'AF in presenza di catalizzatori metallici o ossidi metallici (Equazione 1). Questo lavoro pionieristico, raramente citato, è stato seguito da diversi studi volti a sviluppare efficaci ma soprattutto catalizzatori di deidrogenazione selettivi per questa reazione al fine di evitare la formazione di monossido di carbonio secondo una reazione di disidratazione AF. può essere ottenuto dall'ossidazione della biomassa o dall'idrogenazione dell'anidride carbonica (CO2). Ad oggi, la produzione di AF è di circa 800.000 tonnellate/anno (BASF e Kemira sono i maggiori produttori al mondo). Un altro vantaggio, non da ultimo, è che contiene 53 g/l di diidrogeno a temperatura ambiente e pressione, che è il doppio della capacità del diidrogeno compresso 350 bar. Diversi gruppi hanno dimostrato che la decomposizione selettiva di AF a H2 e CO2 è possibile in presenza di metalli nobili e leganti complessi. Il diidrogeno può quindi essere prodotto in un ampio intervallo di pressione (1-600 bar) e la reazione non genera CO, catalizzatori inquinanti utilizzati nelle celle a combustibile. Tuttavia, nonostante la varietà di catalizzatori sviluppata nella fase omogenea o eterogenea, i più attivi sono basati su metalli preziosi, vale a dire iridio, rutenio, oro o palladio. Recentemente, sono stati sviluppati promettenti catalizzatori a base di ferro, ma richiedono l'uso di leganti di difficile accesso. Un'alternativa alla sostituzione di questi catalizzatori a base di metalli sarebbe l'uso di organocatalizzanti, che sono poco costosi e facili da produrre. Ad oggi non è stato proposto alcun metodo per produrre idrogeno da AF e utilizzare catalizzatori organici. (Italian)
13 January 2022
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El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, el noveno en la Tierra y el segundo en los océanos. Esta característica, combinada con sus propiedades físicas y químicas, le da un notable potencial de uso como portador de energía. Combinado con pilas de combustible, el hidrógeno puede utilizarse como vector energético para el transporte y la generación de electricidad, contribuyendo a la sustitución de los combustibles fósiles. Algunos (J. Rifkin entre otros) ven esta evolución como una revolución tan importante como la causada por el uso del carbón al comienzo de la era industrial. Los gobiernos, particularmente en los Estados Unidos y Japón, depositan grandes esperanzas en este uso generalizado del hidrógeno. Pero el hidrógeno tiene una baja densidad y un punto de ebullición muy bajo que hace extremadamente difícil el almacenamiento y el transporte. ¡Un kilogramo de H2 ocupa un volumen de 11000 litros a temperatura ambiente y presión! Por lo tanto, debe almacenarse en forma comprimida. Pero el almacenamiento en forma de gas comprimido o líquido tiene un costo energético significativo. Aprender a almacenar mejor hidrógeno es una cuestión crucial, en particular para la ecomovilidad. Una de las opciones desarrolladas es almacenar hidrógeno como AF a través de la hidrogenación de CO2 en AF. Paul Sabatier fue el primero en demostrar en 1912 que el hidrógeno puede ser generado reversiblemente a partir de AF en presencia de catalizadores metálicos u óxidos metálicos (Ecuación 1). Este trabajo pionero, raramente citado, ha sido seguido por varios estudios dirigidos a desarrollar catalizadores de deshidrogenación eficaces pero sobre todo selectivos para esta reacción, con el fin de evitar la formación de monóxido de carbono según una reacción de deshidratación AF. puede obtenerse a partir de la oxidación de la biomasa o por hidrogenación de dióxido de carbono (CO2). Hasta la fecha, la producción de AF es de alrededor de 800.000 toneladas/año (BASF y Kemira son los mayores productores del mundo). Otra ventaja, no menos importante, es que contiene 53 g/L de dihidrógeno a temperatura ambiente y presión, que es el doble de la capacidad del dihidrógeno comprimido de 350 bar. Diversos grupos han demostrado que la descomposición selectiva de AF a H2 y CO2 es posible en presencia de metales nobles y ligandos complejos. Por lo tanto, el dihidrógeno puede producirse en un amplio rango de presión (1-600 bar) y la reacción no genera CO, catalizadores contaminantes utilizados en las pilas de combustible. Sin embargo, a pesar de la variedad de catalizadores desarrollados en la fase homogénea o heterogénea, los más activos se basan en metales preciosos, es decir, iridio, rutenio, oro o paladio. Recientemente, se han desarrollado catalizadores prometedores basados en el hierro, pero requieren el uso de ligandos de difícil acceso. Una alternativa a la sustitución de estos catalizadores a base de metal sería el uso de organocatalizadores, que son baratos y fáciles de producir. Hasta la fecha, no se ha propuesto ningún método para producir hidrógeno a partir de AF y utilizar catalizadores orgánicos. (Spanish)
14 January 2022
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Identifiers
15P03335
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