Développement d'une membrane céramique conductrice mixte pour la production de gaz de synthèse

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

oxydes, matériaux céramiques, frittage, conduction ionique, gaz, membrane

Mots-clés

Membranes (technologie) - Thèses et écrits académiques,

Gaz de synthèse - Thèses et écrits académiques,

Gaz naturel - Thèses et écrits académiques,

Pérovskite - Thèses et écrits académiques,

électrolytes solides - Thèses et écrits académiques

La conversion du gaz naturel en gaz de synthèse (H2+CO) constitue un enjeu majeur pour la production d'hydrogène ou de carburants propres par GTL, fournissant ainsi une alternative aux produits pétroliers et réduisant l'émission de gaz à effet de serre. La production de ce gaz à l'aide d'une membrane céramique conductrice mixte (ionique et électronique) semble particulièrement prometteuse. Cette thèse a consisté à développer ce type de membrane. L'oxyde conducteur mixte a été synthétisé, caractérisé puis mis en forme par coulage en bande et co-frittage pour aboutir à des membranes multicouches d'architecture et microstructure contrôlées. Les performances des membranes ont été estimées en mesurant les flux de perméation de l'oxygène à l'aide d'un montage spécifique. L'optimisation de l'architecture/microstructure de la membrane a permis d'augmenter le flux d'un facteur 30. Enfin, la formulation du conducteur mixte a fait l'objet d'une étude particulière, dans l'objectif d'améliorer la stabilité dimensionnelle de la membrane.