lundi 1 avril 2013

Production de méthanol(CH3OH) a l'aide de l'hydrogène(H2) et du CO2

video
L'équation suivante a été expérimenté a faible pression avec succès:

CO2 + 3 H2   .....> CH3OH + H2O   , (équation i i i i i) ,

a une température obtenu avec un petit feu de branche(au moins 200 degrés Celsius a l'intérieur du cylindre métallique épais du haut, a une pression d'environ 2 atmosphère), le catalyseur a été de la laine de cuivre traité pour obtenir de l'oxyde de cuivre(possiblement).

Le chalumeau a hydrogène que l'on voit sur la vidéo est simplement pour éliminer l'air a l'intérieur du cylindre du bas;
une fois que je verse la solution  chaude d'hydroxyde de sodium (3 mol/L) sur des morceaux d'assiette d'aluminium, il faut immédiatement allumer l'hydrogène qui sort, ce qui cause une violente sorti du gaz intérieur sans flamme visible, j'ai du répéter au moins une fois cette allumage explosif avant d'avoir une flamme visible continu, a défaut de ce chalumeau a hydrogène, on peut toujours expulser l'air avec de la vapeur d'eau( notons que le cylindre du bas était au départ froid et que je l'ai légèrement chauffé avec un réchaud formé d'une petite cannette de graisse écologique de camping, comme montré sur la vidéo sous ce cylindre du bas).
Aussi j'ai enlevé ce petit réchaud de camping pour allumer un petit feu de branche a la base du cylindre du bas pour aider la production d'hydrogène, ce cylindre contenant une casquette d'étanchéité en caoutchouc, il ne fallait pas trop que je chauffe pour éviter qu'elle fonde.

Le cylindre du haut est rempli de CO2, lorsque nous fermons le robinet pour éteindre le chalumeau a hydrogène, normalement on devrait entendre la soupape sifflé a 5 fois la pression atmosphérique(de préférence 7 fois la pression atmosphérique), c'est a ce moment que l'on doit ouvrir la valve rouge pour équilibrer la pression des deux cylindres, puis refermer cette valve, ce qui devrait donner dans le cylindre du haut un rapport de 3 mole d'hydrogène H2 pour 1 mole de CO2;

lors de cette expérience du 31 mars 2013 j'ai ouvert la valve rouge avant d'attendre la soupape sifflé, j'ai entendu le gaz monté dans le cylindre du haut et après quelques secondes j'ai refermé cette valve, j'ai alors noté que le cylindre du haut était encore frais, selon mon protocole de départ, je devais chauffé ce cylindre avec un petit feu de branche, en déplacant ces deux cylindres unis par terre a l'horizontal, j'ai oublié ce détail et déconnecté le cylindre du haut, ce qui a diminuer la pression intérieur avant que je puisse ajouter un bouchon vissant d'étanchéiter, la pression du gaz intérieur était donc revenu a la pression atmosphérique, la proportion du CO2 et du gaz hydrogène a du rester le meme, c'est la quantité des réactifs qui a diminué, aussi comme j'ai du perdre du CO2 dans ce cylindre du haut lors d'une précédente expérience(en novembre 2012) qui n'a pu etre terminer en raison d'une casquette d'étanchéité défectueuse pour le cylindre du bas, cette diminution du CO2 a bien pu compenser la diminution d'hydrogène dans ce meme cylindre du haut.
J'ai chauffé ce cylindre du haut sur un petit feu de branche et je me suis éloigné et attendu que le feu soit éteint avant de revenir pour ouvrir ce cylindre;
en ouvrant le bouchon d'étanchéité j'ai remarqué un sifflement comme si un gaz sortait ou plutot c'est de l'air qui entrait, car en allumant une allumette près de l'ouverture de ce cylindre un jet explosif de gaz est sortit rapidement avec une partie de la laine de cuivre qui était a l'intérieur, de l'air a bien du entrer suite a l'ouverture de ce cylindre car selon (l'équation i i i i i) il y a au départ 4 molécules de réactif puis 2 molécules de produit qui reste, ce qui explique que la pression interne dans ce cylindre est devenu plus petite que la pression atmosphérique du gaz interne(avant chauffage).

Il avait un liquide a l'intérieur de ce cylindre, probablement que l'eau était en proportion importante étant donné le procédé de production d'hydrogène que j'utilise, je déduit qu'il avait aussi du méthanol dans ce liquide, car ce liquide a partiellement geler, du liquide était sur la glace, il faisait -3 degrés Celsius ce matin du 1 avril 2013, j'ai versé une partie du liquide qui n'a pas gelé sur une épaisse assiette d'aluminium froide(au moins -3 degrés Celsius), au lieu de geler au contact de cette épaisse assiette d'aluminium froide, elle s'est plutot évaporer et c'est a cause de cette vitesse d'évaporation que je déduit que ce liquide devait contenir une importante quantité de méthanol, mais aussi d'eau, car je n'ai pu faire bruler ce liquide froid avec des allumettes.

Cette expérience a été réalisé sur le site de recherche Baigrosnour, Foret Montmorency,
Québec, Canada



samedi 17 novembre 2012

Biocarburant obtenu du calcaire du chlorure de magnésium et de l'eau

Les biocarburants sont une des solutions de stockage de l'énergie et pour les obtenir je suggère d'utiliser le calcaire, l'eau et le chlorure de magnésium:
d'abord si on prend le carbone nécessaire a partir du CO2 du calcaire, cela est équivalent a prendre ce CO2 dans l'air car le CaO qui reste après le chauffage du calcaire CaCO3 suite a l'émission du CO2, peut capter du CO2 dans l'air:

CaCO3 + chaleur ...> CaO + CO2 ,

CaO + CO2 (venant de l'air) ...> CaCO3 , 

ensuite pour obtenir l'hydrogène nécessaire, on peut faire d'abord l'électrolyse du chlorure de magnésium  MgCl2 fondu(714 degrés Celsius), ce qui nous donne du magnésium Mg et du dichlore Cl2, comme la réaction du magnésium avec l'acide chlorhydrique dilué donne de l'hydrogène, je suggère donc de fabriquer de l'acide chlorhydrique a partir de la réaction du dichlore avec de la vapeur d'eau, en utilisant un catalyseur comme du charbon activé, comme suit:

 2 H2O + 2 Cl2 ...> 4 HCl + O2 ,

cette réaction produit donc aussi du dioxygène O2 en plus de l'acide chlorhydrique HCl.
La réaction donnant l'hydrogène est la suivante:

Mg + 2 HCl  ...> MgCl2 + H2 ,

Notons que le calcaire CaCO3 et le chlorure de magnésium MgCl2 sont recyclé constamment et qu'on a toujours besoin des même quantité qu'au départ,
pour obtenir notre biocarburant, en plus de l'hydrogène, il faut du méthanol et pour obtenir ce méthanol, je suggère de faire réagir 3 mole de dihydrogène H2 avec le CO2 venant du calcaire, une première mole d'hydrogène trans forme le CO2 en CO et en eau H2O, comme suit:

CO2 + H2 ...> CO + H2O ,

ensuite il faut faire réagir deux moles de dihydrogène avec une mole de CO pour obtenir le méthanol CH3OH , sans oublier d'utiliser un catalyseur( oxyde de zinc, oxyde de cuivre et de chrome) sous une température de 200 degrés Celsius et une pression d'environ 200 atmosphère, voici cette réaction:

CO + 2 H2 ...> CH3OH ,

si on fait réagir une mole de méthanol avec une mole de dihydrogène on obtient le méthane comme suit:

CH3OH + H2 ...> CH4 + H2O ,

si on veut obtenir un biocarburant plus lourd, il faut faire réagir le bon nombre de mole de méthanol avec une mole de dihydrogène, par exemple pour l'éthane( 2 chaines de carbone), il faut faire réagir deux moles de méthanol avec une mole de dihydrogène, pour le propane( 3 chaines de carbone) il faut faire réagir 3 moles de méthanol avec une mole de dihydrogène, pour le butane(4 chaines de carbone) il faut faire réagir 4 moles de méthanol avec une mole de dihydrogène, ainsi de suite, voici un exemple pour obtenir le butane:

4 CH3OH + H2  ...> C4H10 + 4 H2O ,

notons aussi qu'on peut faire réagir deux alcools différent pour obtenir un alcool plus lourd et la réaction avec le dihydrogène élimine la fonction alcool, prenons l'exemple de l'addition du méthanol avec l'éthanol qui donne le propanol et de l'eau:

CH3OH + C2H5OH  ...> C3H7OH + H2O ,

puis si on additionne une mole de dihydrogène avec une mole de propanol nous obtenons une mole de propane et une mole d'eau comme suit:

C3H7OH + H2  ...> C3H8 + H2O ,

l'essence est un mélange d'heptane C7H16 et d'octane C8H18,
le mazout ou diésel ou huile a chauffage est représenté par C18H38,
le kérozène est intermédiaire entre l'essence et le diésel.

Le procédé Fischer-Tropsch utilise le CO avec du dihydrogène, ici j'ai plutôt utilisé le CO2 avec le dihydrogène, comme autres références il y a les deux livres et un article publier sur un forum:

livre de chimie a l'usage des cours secondaires:
titre: Chimie générale,
auteurs: Omer Bastien, B.Sc.
           Benoit Ladouceur, D.Sc.
           Hubert Laniel, M.Sc.
Edition revue et corrigée, 1969
librairie Beauchemin limitée
450, avenue Beaumont, Montréal 1969

livre de chimie a l'usage des cours collégial:
titre: Chimie 1
       2.Les familles chimiques
 auteur: M. Tournier
            professeur au Cégep de Maisonneuve
            Centre Educatif et Culturel Inc.
            8101, boul. Métropolitain, Montréal ., H1J 1J9 .
Première discussion:
Forum astroclick, section: Technologie et inventions, nouvelles idées ...
titre:
Des ingénieurs transforment l'air en pétrole, lien:

http://abcd.vosforums.com/des-ingenieurs-transforment-l-air-en-petrole-t9570.html