Dans le cadre d'un projet Carnot, les équipes ont identifié le couple molécule/catalyseur GBL-BDO* comme étant prometteur, notamment pour son enthalpie de déshydrogénation (41 kJ/molH2) plus faible que celle des LOHC conventionnels. Ces molécules peuvent par ailleurs être synthétisées à partir de ressources renouvelables. Des catalyseurs ont été développés pour les deux réactions et testés dans des réacteurs batch de laboratoire, avec des performances supérieures à celles obtenues avec des catalyseurs commerciaux. Une étude en régime chimique a permis de développer sur la base des essais en réacteur batch un modèle cinétique permettant de décrire ces réactions. 

© D. Guillaudin / CEA

En parallèle, Un banc de test de réacteurs continus a été conçu, permettant de réaliser des essais pour étudier les réactions d'hydrogénation et de déshydrogénation du couple GBL-BDO. Ces résultats expérimentaux ont également permis de valider un modèle de réacteur prenant en compte à la fois la cinétique et thermodynamique de la réaction mais également les aspects thermiques et hydrodynamiques. 

Enfin, avec l'appui des modèles développés, une technologie de réacteur innovante a été imaginée, pour laquelle un brevet a été déposé.

*gamma-butyrolactone (GBL) / 1,4-butanediol (BDO)