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Sujets de Recherche

par Karine Ballerat - 6 novembre 2012

Toutes les versions de cet article : English , français

Le développement de technologies pour le captage du CO2 est un enjeu majeur, et requiert des connaissances thermodynamiques sur la solubilité, la sélectivité, et la diffusion de gaz dans des milieux absorbants. L’originalité des travaux du groupe sur l’absorption du CO2 réside dans la mesure de grandeurs énergétiques, déterminantes pour l’étape de régénération de l’absorbant : une interaction trop forte entre l’absorbant et le CO2 rend le processus de capture difficilement réversible. Le challenge réside dans cette recherche du compromis optimal conciliant un taux d’absorption le plus élevé possible avec une régénération économique. Les études de l’équipe permettent de caractériser et de développer de nouveaux milieux absorbants pour le captage industriel et aussi pour le stockage géologique.

Les études du groupe par calorimétrie de sorption de gaz contribuent à la caractérisation et au développement de nouveaux absorbants. Des modèles thermodynamiques sont formulés pour décrire les équilibres physiques et chimiques das ces systèmes multi-constituants qui contiennent des espèces ioniques, gazeuses et liquides.

Le stockage géologique du CO2 est alors le complément logique des études du groupe. En effet, le CO2 une fois séparé des effluents industriels doit être soit valorisé soit stocké dans des zones de stockage sures. Une des voies envisagées est le stockage géologique dans des aquifères salins. La connaissance géologique, géochimique et thermodynamique de tels milieux est fondamentale pour éviter des problèmes environnementaux graves (déversement brutal d’une grande quantité de gaz par exemple). Dans ce contexte, l’étude des variations des propriétés physico-chimiques (pH, ...) et thermodynamiques (enthalpies de dissolution du gaz, limite de solubilité...) du milieu en présence du gaz dissous est fondamentale. Les études expérimentales menées au laboratoire dans des conditions proches des sites de stockage (hautes températures et hautes pressions) seront des données fondamentales pour le développement ou l’ajustement de modèles thermodynamiques rigoureux décrivant ces milieux, afin de pouvoir prédire le comportement des sites en présence de gaz dissous.

Enfin, si le CSC (captage et séquestration du carbone) est une voie majeure pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre pour les sources fixes utilisant les énergies fossiles, il est important de contribuer au développement de procédés "propres" pour la production d’énergie, utilisant par exemple la biomasse. Le groupe a commencé depuis peu une étude thermodynamique concernant des molécules associées à la conversion de la biomasse, en collaboration avec l’école des mines de Fontainebleau (CEP/TEP). Ce travail, essentiel dans le design et le développement de nouveaux procédés est actuellement très peu étudié et documenté.