Activites de recherche et formation doctorale

4.4.2 : La collaboration avec N-GHY

En arrivant à Albi, j’ai tout de suite été en contact avec une société locale, N-GHY, issue de la recherche de notre laboratoire dans le domaine du reformage pour la production d’hydrogène de type pile à combustible. N-GHY est une entreprise spécialisée dans le domaine de la recherche et du développement de processeurs pour piles à combustibles. Cette société est composée d’une quinzaine de salariés qui sont principalement des ingénieurs et des doctorants.

N-GHY travaille actuellement sur divers projets de générateurs d’hydrogène, notamment à partir de bio carburants, constitués de deux pièces majeures :

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  Un module chaud dans lequel sont effectuées les réactions chimiques permettant de produire l’hydrogène
  
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  Un module froid qui a pour but de refroidir les gaz afin qu’ils puissent être utilisés ou stockés.
  

Au niveau du module chaud, deux paramètres fondamentaux doivent être « évalués » avec précision, afin d’en optimiser le fonctionnement :

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  Les températures atteintes au sein du module
  
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  Les écoulements et les mélanges des réactifs et des produits.
  

La spécificité des modules chauds de la société est qu’ils n’utilisent pas de catalyseur noble, et que l’intégration permet de gérer au mieux les différentes réactions afin que le procédé soit neutre au niveau thermique. Aussi, la connaissance des températures de fonctionnement du module est très importante pour déterminer les éléments suivants, indispensables lors du dimensionnement du module :

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  Les matériaux, aciers ou céramiques qui constitueront l’isolation du module
  
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  Les pertes thermiques dissipées avec le milieu extérieur
  
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  Le temps de séjour des réactifs et donc le volume des chambres de réaction
  

Enfin, l’étude des écoulements et des mélanges renseigne sur :

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  La bonne homogénéisation des réactifs qui favorisent les réactions chimiques
  
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  Le bon dimensionnement des injections (vitesses, trajectoires …)
  

Nous participons donc à l’amélioration des connaissances du comportement thermique du module chaud du reformeur, en utilisant nos codes de calcul des transferts radiatifs (voir chapitre 5) couplés à des codes de mécanique des fluide commerciaux (FLUENT ou STAR CD). Les études sont en cours, en partenariat avec le GRETH du CEA, et font l’objet d’une aide de l’ADEME au travers du réseau PaCO.

Voici les premiers résultats, non publiés, obtenus en termes sources radiatifs dans une première configuration géométrique proposée par nos partenaires.


Figure 41 : Termes sources radiatifs dans le module chaud d’un reformeur prototype de la société N-GHY