Université · 20 min

Captage du carbone par une boucle d’absorption aux amines

Suivez les fumées dans une boucle absorbeur–strippeur où l’amine froide capte le $\ce{CO2}$ et l’amine chaude le relâche.

Objectif

Comprendre comment un absorbant chimique réversible permet à une seule boucle de solvant de capter le $\ce{CO2}$ en continu.

Matériel et réactifs

Schéma de flux d’une installation absorbeur–strippeur : entrée des fumées, colonne d’absorption, sortie de gaz épuré, strippeur chaud et étage de compression/stockage.

Procédure

Lisez les cinq étages de gauche à droite : fumées entrantes, absorbeur, gaz épuré, strippeur, compression.
Faites varier le curseur de débit et notez quels étages accélèrent : absorption et désorption doivent rester équilibrées.
Repérez où circule le solvant : l’amine riche quitte l’absorbeur pour le strippeur ; l’amine pauvre revient.

À observer

Dans l’absorbeur froid, $\ce{CO2}$ réagit de façon réversible avec la monoéthanolamine : $\ce{2RNH2 + CO2 <=> RNHCOO^- + RNH3^+}$ (un carbamate).
Chauffer le solvant riche à ≈ 120 °C inverse la réaction, libérant du $\ce{CO2}$ concentré et régénérant l’amine pauvre.

Explication

L’absorption aux amines exploite une chimie à bascule thermique : le carbamate se forme vite à 40–50 °C et se décompose vers 120 °C, donc un même solvant boucle sans fin entre absorbeur et strippeur. Environ 90 % du $\ce{CO2}$ des fumées peut être capté ; la pénalité énergétique est dominée par le rebouilleur du strippeur (≈ 3–4 GJ par tonne de $\ce{CO2}$ ). Le $\ce{CO2}$ pur est ensuite comprimé pour stockage (CCS) ou valorisé comme matière première pour carburants et produits de synthèse (CCU).

Chimistes associés

Carl Bosch

Sujets liés

Conversion du CO₂, captage du carbone Hydrogène vert, carburants de synthèse, recyclage chimique des plastiques

Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.