azote (N2)
1. Distillation fractionnaire de l'air: Il s'agit de la méthode la plus courante pour produire de l'azote. L'air est liquéfié puis distillé. Étant donné que l'azote a un point d'ébullition inférieur à l'oxygène, il s'évapore en premier et est collecté. Ce processus donne une pureté de 99,99% ou plus.
2. Adsorption de swing de pression (PSA): Cette méthode utilise des zéolites ou d'autres adsorbants pour éliminer sélectivement l'oxygène, le dioxyde de carbone et d'autres gaz de l'air, laissant derrière l'azote. Il est moins cher que la distillation fractionnaire mais produit de l'azote de pureté plus faible (environ 99,5%).
3. Séparation de la membrane: Cette méthode utilise des membranes spécialisées qui permettent à l'azote de passer tout en bloquant d'autres gaz. Il est rentable et peut produire de l'azote avec une pureté de 95 à 99%.
4. Générateurs d'azote sur site: Ces unités utilisent diverses méthodes telles que le PSA ou la séparation des membranes pour produire de l'azote directement au point d'utilisation, éliminant le besoin de transport et de stockage.
hydrogène (H2)
1. Réforme à la vapeur du gaz naturel: Il s'agit de la méthode la plus utilisée pour la production d'hydrogène. Le gaz naturel (principalement le méthane) réagit avec la vapeur à des températures élevées et des pressions en présence d'un catalyseur pour produire de l'hydrogène et du dioxyde de carbone.
2. Electrolyse de l'eau: Ce processus utilise l'électricité pour diviser les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène. L'électrolyse peut être alimentée par des sources d'énergie renouvelables comme le solaire ou le vent, ce qui en fait une méthode propre et durable.
3. Oxydation partielle des hydrocarbures: Cette méthode consiste à réagir des hydrocarbures comme le gaz naturel ou l'huile avec de l'oxygène à des températures élevées pour produire de l'hydrogène, du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.
4. Gasification du charbon: Cette méthode consiste à réagir au charbon avec de la vapeur et de l'oxygène à des températures élevées pour produire de l'hydrogène et d'autres gaz. C'est moins courant en raison de préoccupations environnementales.
5. Gasification de la biomasse: Ce processus utilise la biomasse comme le bois ou les déchets agricoles pour produire de l'hydrogène et d'autres gaz par gazéification. Il s'agit d'une méthode renouvelable et durable, mais elle est toujours confrontée à des défis en termes d'efficacité et de coût.
6. Réaction de décalage des gaz d'eau: Ce processus consiste à réagir au monoxyde de carbone avec de la vapeur pour produire de l'hydrogène et du dioxyde de carbone. Il est souvent utilisé en conjonction avec la réforme de la vapeur ou la gazéification du charbon pour augmenter le rendement en hydrogène.
La méthode d'obtention de l'azote et de l'hydrogène dépend de la pureté souhaitée, de l'échelle de production et de la disponibilité des ressources. Chaque méthode présente ses avantages et ses inconvénients en termes de coût, d'efficacité et d'impact environnemental.
