Les réacteurs catalytiques à membrane pour la production d’hydrogène pur à partir d’éthanol et de gaz de synthèse (H2, CO) (réaction « water gas shift ») offrent de nombreux avantages pour la cogénération (électricité et chaleur) décentralisée à haut rendement.
Le premier avantage du réacteur à membrane est la pureté de l’hydrogène produit qui, sans autre traitement, peut alimenter directement une pile à combustible de type PEM en minimisant son coût. Cet avantage est lié à la présence de la membrane métallique composite de purification d’hydrogène.

Le second avantage clé du réacteur à membrane est son rendement élevé, puisque l’hydrogène, produit de la réaction de reformage est extrait in-situ du milieu réactionnel, permettant une augmentation de l’avancement de la réaction selon le principe Le Chatelier. Des réactions complètes se produisent ainsi à plus basse température permettant l’utilisation de matériaux métalliques communs donc moins chers.

CETH a intégré sa technologie de membrane de purification d’hydrogène dans un réacteur de vaporeformage d’éthanol pour réaliser un générateur d’hydrogène pur, jusqu’à 99,99999%, à haut rendement énergétique et compact. En effet, l’extraction de l’hydrogène in situ permet d’augmenter le rendement de la réaction par soustraction d’un produit de la réaction, limitant ainsi les réactions inverses.

Un catalyseur de vaporeformage d’éthanol a été spécialement développé pour le réacteur à membrane et offre une sélectivité excellente à la réaction de vaporeformage. Le réacteur catalytique à membrane, gamme RCM, comprend également une zone de combustion catalytique, mettant en œuvre un catalyseur développé spécifiquement, qui permet au réacteur d’être équilibré thermiquement et de n’émettre aucune fumée nocive.

Le composant CMR peut être couplé à une chaudière ou bien seulement couplé à une pile à combustible. Le reformeur CETH produit de l’hydrogène pur et non dilué (pas de CO2 ou d’azote) permettant d’augmenter les performances, la durée de vie et de diminuer le coût du système pile à combustible.

L’éthanol est un combustible produit à partir de cultures agricoles ou de déchets végétaux ou. Il participe à la diversification d’approvisionnement énergétique ainsi qu’à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Il participe également à la réduction de la pollution locale puisque son vaporeformage dans le reformeur à membrane  CETH (transformation en hydrogène) ne produit pas de suies ni de composés aromatiques.

Les piles à combustibles alimentées par un reformeur d’éthanol, offrent une alternative à l’utilisation de combustibles fossiles (gaz naturel, essence, fioul, charbon, …) dont l’impact sur l’environnement local et global est maintenant avéré.

La pénétration de l’éthanol dans divers secteurs réservés à ce jour aux combustibles fossiles permettra de réduire les émissions de suies, de soufre, d’oxyde d’azote (NOx) et de composés aromatiques (HAP).
De plus, l’éthanol étant issu de végétaux conduira à un bilan global d’émissions de CO2 quasi-neutre (60 à 80% d’économie d’émission de CO2).

En outre, l’utilisation de l’éthanol dans une installation de cogénération à pile à combustible garantira un bilan énergétique performant et une valorisation optimale de ce combustible, diminuant d’autant son impact sur l’environnement.

En effet, à la différence des machines thermiques, les piles à combustibles ont un rendement élevé à charge partielle. Cette propriété peut être exploitée de façon intéressante dans le cas d’un système utilisant l’éthanol en substitution à un combustible fossile (essence et fioul en particulier). Le rendement élevé du système pile à combustible permettra de garantir une utilisation optimale du combustible conduisant à un gain environnemental important.

Notons enfin que la production d’éthanol apparaît comme un facteur important de diversification de l’activité agricole et de développement économique de zones rurales.
On peut donc avancer que l’utilisation de l’éthanol présente d’incontestables avantages au niveau national :