Chapitre 3 - Université de Bourgogne

Introduction aux SOFCs & Objectifs
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- L’oxydation totale du méthane par l’oxygène de l’air:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ΔH= -798 kJ/mol (1-9)
Cette réaction est très exothermique, génère du CO2 mais pas d’hydrogène. Elle est donc à
éviter pour l’application SOFC.
- L’oxydation partielle du méthane, très légèrement exothermique qui produit les deux gaz de
synthèse recherchés :
- Le craquage du méthane
CH4 + ½ O2 CO + 2H2 ΔH= -58 kJ/mol (1-10)
CH4 C +2H2 ΔH= 75 kJ/mol (1-11)
- La présence d’eau et / ou de dioxyde de carbone dans le flux injecté peut également être
envisagé ou bien provenir de l’oxydation totale du combustible ce qui implique les réactions
de steam et dry reforming :
CH4 + H2O CO + 3H2 ΔH= 206 kJ/mol (1-12)
CH4 + CO2 2 CO + 2H2 ΔH= 261 kJ/mol (1-13)
Ces 2 réactions sont généralement suivies de la réaction du Water Gas Shift (WGS) :
CO + H2O CO2 + H2 ΔH= -41 kJ/mol (1-14)
Ces différentes réactions permettent d’obtenir des ratios H2/CO variables adaptés à des
applications spécifiques. Concernant les PAC, il est évident que les réactions de craquage et
de steam reforming possèdent le rendement en hydrogène le plus intéressant.
Il faut également prendre en compte les différentes réactions d’oxydation électrochimiques
pouvant intervenir:
Les oxydations électrochimiques totale et partielle du méthane :
CH4 + 4O 2- CO2 + 2H2O + 8e - (1-15)
CH4 + O 2- CO + 2H2 +2e - (1-16)
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