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Concept
Électrométhanogénèse
Résumé
L'électrométhanogénèse est une forme de production d'électrocarburant où le méthane est produit par conversion biologique directe du courant électrique et du dioxyde de carbone.
Les technologies de production de méthane ont suscité l'intérêt de la communauté scientifique dès le , mais l'électrométhanogénèse n'est devenue un domaine d'intérêt important qu'à partir de 2008. Les publications concernant la méthanation catalytique sont passées de 44 à plus de 130 depuis 2008. L'électrométhanogénèse a suscité plus de recherches en raison de ses applications proposées. La production de méthane à partir de courant électrique peut fournir une approche au stockage d'énergie renouvelable. Le courant électrique produit à partir de sources d'énergie renouvelables peut, par électrométhanogénèse, être converti en méthane qui peut ensuite être utilisé comme biocarburant. Il peut également constituer avantageusement une méthode pour la capture du dioxyde de carbone qui peut être utilisé pour la purification de l'air.
Dans la nature, la formation de méthane se produit de manière biotique et abiotique. Le méthane abiogène est produit à plus petite échelle et les réactions chimiques requises ne nécessitent pas de matières organiques. Le méthane biogénique est produit dans des environnements naturels anaérobies et se forme dans la décomposition de matières organiques par des microbes ou des micro-organismes. Les chercheurs ont découvert que le processus de production de méthane biogénique peut être reproduit dans un environnement de laboratoire par électrométhanogénèse.
La réduction du dans l'électrométhanogénèse est facilitée par un courant électrique au niveau d'une biocathode (voir plus loin) dans une cellule d'électrolyse microbienne (ou MEC) à l'aide de microorganismes et d'électrons, ce qui donne :
8 + 8e− ↔ + 2
ou à l'aide d'hydrogène produit de manière abiotique :
4H2 ↔ + 2
Une biocathode est une cathode utilisée dans une cellule d'électrolyse microbienne pendant l'électrométhanogénèse qui utilise des micro-organismes pour catalyser le processus d'acceptation des électrons et des protons de l'anode.
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