DACOOTA: Amines démixantes pour le captage du CO2 ; approche thermodynamique et spectroscopique

National audienceL'une des options pour une réduction à grande échelle des émissions de gaz à effet de serre est la mise en place de la filière captage et stockage du CO2 (CSC) présent dans les effluents industriels. Le dioxyde de carbone peut être sélectivement séparé par absorption chimique dans des solutions aqueuses d'amines. Le projet présenté ici concerne l'absorption dans des solutions aqueuses d'amines démixantes. Le projet, est soutenu par l'ANR, conjointement avec le NSERC au Canada. L'objectif est la caractérisation des mécanismes d'absorption pour l'identification des structures d'amines démixantes potentiellement intéressantes pour un procédé industriel de captage. L'étude repose sur l'acquisition de données expérimentales nécessaires au développement de modèles théoriques représentatifs de l'absorption. L'étude expérimentale combine des mesures calorimétriques et spectroscopiques. Les amines démixantes envisagées, entièrement solubles dans l'eau à température ambiante, ont la particularité de présenter une séparation de phase liquide-liquide par augmentation de la température. Cette température de séparation liquide-liquide, capitale pour le développement du procédé, dépend de la nature de l'amine et du taux de charge en dioxyde de carbone. Afin d'établir des règles claires entre la structure de l'amine et ses propriétés de démixion, l'étude sera menée sur une famille d'amines ayant en commun un squelette pipéridine. Les propriétés d'absorption sont étudiées en fonction de la taille, la nature, la position ou le nombre de substituants. L'étude expérimentale associe l'acquisition de données thermodynamiques (équilibres liquide-liquide, enthalpies, ...) par l'Institut de Chimie de Clermont-Ferrand et de données de spéciation des phases liquides déterminées au laboratoire de Chimie hydrothermal de l'Université de Guelph (Canada). La combinaison de ces données expérimentales servira au développement d'un modèle théorique représentatif des mécanismes d'absorption et de démixion. Les premiers résultats obtenus avec des dérivés méthylés de la pipéridine sont utilisés ici afin d'illustrer les propriétés thermodynamiques pouvant être obtenues à Clermont-Ferrand