à la question
- Citation :
- comment l'hydrure de magnésium stocke l'hydrogene ?
- https://chat.openai.com/ a écrit:
- L'hydrure de magnésium (MgH2) est une substance solide qui peut stocker de l'hydrogène de manière réversible. L'hydrogène est stocké dans la structure cristalline de l'hydrure de magnésium grâce à un processus appelé "absorption" ou "adsorption".
Lorsque l'hydrure de magnésium entre en contact avec de l'hydrogène gazeux (H2), les atomes d'hydrogène sont adsorbés à la surface des particules d'hydrure de magnésium. Les atomes d'hydrogène sont ensuite incorporés dans la structure cristalline de l'hydrure de magnésium, formant ce qu'on appelle un composé d'hydrure.
La réaction chimique qui se produit peut être représentée de la manière suivante :
MgH2 + H2 ⇌ 2Mg + 2H2
Lorsque l'hydrure de magnésium stocke de l'hydrogène, sa structure cristalline se modifie pour accommoder les atomes d'hydrogène supplémentaires. Cela augmente la masse de l'hydrure de magnésium, car une plus grande quantité d'hydrogène est incorporée dans le matériau.
Pour libérer l'hydrogène stocké dans l'hydrure de magnésium, un processus appelé "désorption" est utilisé. Lorsque la température et/ou la pression sont modifiées, les atomes d'hydrogène sont libérés de l'hydrure de magnésium et peuvent être récupérés sous forme d'hydrogène gazeux.
La désorption de l'hydrogène peut être représentée de la manière suivante :
2Mg + 2H2 ⇌ MgH2 + H2
L'hydrure de magnésium est considéré comme un matériau de stockage d'hydrogène potentiel en raison de sa capacité à stocker et à libérer de l'hydrogène de manière réversible. Cependant, il présente également certains défis, tels que la cinétique de réaction lente lors de l'absorption et de la désorption de l'hydrogène, qui peuvent affecter son efficacité en tant que système de stockage d'hydrogène. Des recherches sont en cours pour améliorer les performances et les propriétés des matériaux d'hydrure de magnésium pour le stockage d'hydrogène.
Et je continue:
Moi :
Quel est le bilan énergétique de l'absorption puis la désorption d'une quantité d'hydrogène par du MgH2 ?
ChatGPT : Le bilan énergétique de l'absorption et de la désorption d'une quantité d'hydrogène par du MgH2 est influencé par plusieurs facteurs, notamment la température, la pression et la cinétique de réaction. Voici une description générale du bilan énergétique lors de ces processus :
Absorption :
Lorsque l'hydrogène est absorbé par du MgH2, de l'énergie est généralement nécessaire pour faciliter la réaction d'absorption. Cette énergie peut provenir de diverses sources, telles que la chaleur ou une réaction catalytique. La réaction d'absorption elle-même est exothermique, ce qui signifie qu'elle libère de la chaleur. Cependant, l'énergie nécessaire pour briser les liaisons et permettre à l'hydrogène de pénétrer dans la structure de MgH2 doit être fournie.
Désorption :
La désorption de l'hydrogène à partir de MgH2 est endothermique, ce qui signifie qu'elle nécessite de l'énergie pour rompre les liaisons entre l'hydrogène et le magnésium. Cette énergie peut être fournie par une augmentation de la température ou une réaction catalytique. L'hydrogène est libéré sous forme gazeuse et peut être récupéré.
Le bilan énergétique global dépend de la quantité d'hydrogène absorbée et désorbée, ainsi que des conditions spécifiques du processus, telles que la température et la pression. L'efficacité énergétique du système de stockage d'hydrogène basé sur le MgH2 dépend également de la cinétique de réaction, qui peut être influencée par la taille des particules de MgH2, la présence de catalyseurs, etc.
Il convient de noter que l'absorption et la désorption de l'hydrogène par le MgH2 sont des processus qui peuvent être réversibles, mais ils peuvent également être limités par des facteurs tels que la cinétique de réaction et la stabilité thermodynamique. Des recherches sont en cours pour améliorer les propriétés des matériaux d'hydrure de magnésium et optimiser les conditions de stockage et de libération de l'hydrogène afin d'obtenir des performances énergétiques optimales.
Moi :
Et en valeurs numériques pour une môle d'hydrogène ?ChatGPT : Le bilan énergétique précis de l'absorption et de la désorption d'une mole d'hydrogène par du MgH2 dépend de nombreux facteurs spécifiques, tels que la température, la pression et les conditions expérimentales. Par conséquent, il est difficile de donner des valeurs numériques précises sans connaître les conditions spécifiques.
Cependant, je peux vous donner une estimation approximative du bilan énergétique basé sur des données générales. Veuillez noter que ces valeurs sont des estimations approximatives et peuvent varier en fonction des conditions réelles :
Absorption :
L'énergie nécessaire pour faciliter la réaction d'absorption est généralement d'environ 30 à 50 kilojoules par mole (kJ/mol). Cette énergie est nécessaire pour briser les liaisons entre l'hydrogène et le magnésium dans le MgH2 et permettre à l'hydrogène de pénétrer dans la structure.
Désorption :
L'énergie nécessaire pour la désorption de l'hydrogène est généralement d'environ 20 à 40 kilojoules par mole (kJ/mol). Cette énergie est nécessaire pour rompre les liaisons entre l'hydrogène et le magnésium et permettre à l'hydrogène de se libérer sous forme gazeuse.
Ces valeurs sont des estimations générales et peuvent varier en fonction des propriétés spécifiques du MgH2 utilisé, ainsi que des conditions expérimentales.
Il est important de noter que les systèmes de stockage d'hydrogène basés sur le MgH2 doivent non seulement prendre en compte le bilan énergétique, mais également d'autres facteurs tels que la cinétique de réaction, la capacité de stockage, la stabilité thermique et la réversibilité, afin de concevoir des systèmes de stockage efficaces et pratiques.
Moi:
Quelle est la valeur énergétique de la combustion parfaire d'une môle d'hydrogène dans l'air ?
ChatGPT : La valeur énergétique de la combustion parfaite d'une mole d'hydrogène dans l'air peut être déterminée en calculant la variation d'enthalpie de la réaction de combustion. La réaction de combustion de l'hydrogène est la suivante :
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g)
L'enthalpie standard de formation du H2O (g) est de -241.8 kJ/mol. Donc, pour la formation de 2 moles d'eau, l'enthalpie libérée est de (-241.8 kJ/mol) x 2 = -483.6 kJ/mol.
Cela signifie que la combustion parfaite d'une mole d'hydrogène libère environ 483.6 kJ d'énergie. Cette valeur est une estimation de l'énergie libérée lors de la combustion de l'hydrogène dans des conditions standard. Veuillez noter que les conditions réelles peuvent varier et affecter la quantité d'énergie libérée.
Il convient également de noter que l'hydrogène brûlant dans l'air forme également de l'eau sous forme liquide (H2O (l)), mais pour des calculs d'enthalpie standard, on utilise généralement la forme gazeuse de l'eau (H2O (g)).
L'hydrogène est un combustible à haut pouvoir calorifique en raison de sa réaction exothermique avec l'oxygène dans l'air, ce qui en fait une source d'énergie potentiellement importante dans diverses applications, y compris les piles à combustible et les systèmes de propulsion.
Si je résume, il faut fournir de l'énergie pour absorber de l'hydrogène, en faisant gaffe à ce que ça ne chauffe pas trop, puis fournir de l'énergie pour récupérer l'hydrogène à pression ambiante, en faisant gaffe que ça ne refroidisse pas trop (là, on est à un rendement théorique maximum de l'ordre de 80 à 90%), puis compresser l'hydrogène (encore de la dépense énergétique) pour pouvoir l'utiliser à pression contrôlée (comme un réacteur d'avion, une pile à combustible, un réseau de gaz).
Pour la production d'hydrogène par des éoliennes en mer, ça doit être pas mal.
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Mer 21 Juin 2023 - 19:12