Pour convertir l’énergie stockée dans un morceau de charbon en énergie chimique, un processus chimique appelé gazéification du charbon peut être utilisé. La gazéification du charbon consiste à faire réagir le charbon avec un agent gazéifiant, tel que l'oxygène, la vapeur ou un mélange des deux, à des températures et des pressions élevées. Ce processus décompose les composés organiques complexes du charbon en molécules plus simples, notamment l'hydrogène et le monoxyde de carbone, qui ont une teneur en énergie chimique plus élevée.

Voici un aperçu des étapes impliquées dans la gazéification du charbon pour convertir l’énergie stockée en énergie chimique :

1. Préparation du charbon :

- Le charbon est initialement traité pour réduire sa taille et éliminer toute impureté ou contaminant. Cela garantit une gazéification efficace et évite d’endommager l’équipement de gazéification.

2. Réacteur de gazéification :

- Le charbon préparé est introduit dans un réacteur de gazéification, qui fonctionne à des températures et des pressions élevées (généralement entre 800 et 1 200 degrés Celsius).

3. Agent gazéifiant :

- L'agent gazéifiant, tel que l'oxygène, la vapeur, ou un mélange des deux, est introduit dans le réacteur en même temps que le charbon. Le choix de l'agent de gazéification dépend de la composition du gaz produit souhaité et de la technologie de gazéification spécifique.

4. Réactions et produits :

- La température et la pression élevées dans le réacteur font réagir le charbon avec l'agent gazéifiant. Ce processus implique une série de réactions chimiques complexes qui décomposent le charbon en hydrogène, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, méthane et autres produits gazeux.

5. Gaz de synthèse :

- Le mélange de gaz résultant, appelé gaz de synthèse ou gaz de synthèse, contient divers composants combustibles, notamment de l'hydrogène (H2), du monoxyde de carbone (CO) et du méthane (CH4). Ces gaz ont une teneur en énergie chimique plus élevée que le charbon d’origine.

6. Nettoyage des gaz :

- Le gaz de synthèse peut contenir des impuretés, telles que des composés soufrés, de la poussière et des particules de cendres. Pour garantir une utilisation efficace et minimiser l’impact environnemental, le gaz de synthèse est soumis à divers processus de nettoyage pour éliminer ces contaminants.

7. Stockage d'énergie chimique :

- Le gaz de synthèse épuré peut ensuite être utilisé comme source d'énergie chimique. Il peut être utilisé comme carburant pour la production d’électricité, dans les processus industriels ou comme matière première pour la production d’autres produits chimiques et carburants, tels que l’hydrogène ou le gaz naturel synthétique (SNG).

En convertissant l'énergie stockée dans le charbon en énergie chimique grâce à la gazéification du charbon, nous obtenons une source d'énergie plus polyvalente et plus précieuse qui peut être utilisée dans diverses applications et industries.