Development of catalysts for the water gas shift reaction within the hydrogen production by biomass gasification

Le projet Européen UNIfHY a vu le jour dans une optique de production d’hydrogène à partir de biomasse pour le remplacement des énergies fossiles. La purification des gaz produits par la gazéification de la biomasse permet l’obtention d’hydrogène pur pour une utilisation dans les piles à combustible. Cette thèse s’inscrit dans ce projet avec pour but le développement de catalyseurs Fe/CeO2 et Cu/CeO2 déposés sur des supports de mousse céramique pour la réaction de conversion du gaz à l’eau à haute et basse températures, de manière à augmenter la production d’hydrogène et diminuer la perte de charge dans le système. Les principaux objectifs de la thèse sont la synthèse et les caractérisations des catalyseurs à base de fer et de cuivre, l’optimisation des conditions réactionnelles dans la limite du cadre fixé par le projet, la modélisation cinétique en présence des catalyseurs Fe/CeO2 et Cu/CeO2 et la transposition à grande échelle des catalyseurs pour une utilisation en réacteur pilote.The UNIfHY European project was launched in an optic of producing hydrogen from biomass to replace fossil fuels. Purification of gases produced by biomass gasification allows obtaining pure hydrogen which can be used in fuel cells. This thesis takes part in this project with the development of Fe/CeO2 and Cu/CeO2 catalysts deposited on ceramic foam supports for high temperature and low temperature water gas shift reaction to increase the production of hydrogen and decrease the pressure drop in the system. The main objectives of this thesis are the synthesis and characterizations of iron and copper based catalysts, the optimization of reaction conditions within the limits of the framework set by the project, the kinetic modeling of the reaction in the presence of Fe/CeO2 and Cu/CeO2 catalysts and the scale-up of catalysts to use them in a pilot reactor