28/01/22 [prix] Maïté MICHAUD du LaGEPP reçoit le Prix de communication 2021 – journée scientifique CODEGEPRA

Le Comité de Développement du Génie des Procédés en Auvergne-Rhône-Alpes (COGEDEPRA) organise annuellement une journée scientifique entre chercheurs permanents et doctorants pour promouvoir et développer les activités du génie des procédés en Auvergne-Rhône-Alpes.

A cette occasion le 25 novembre dernier, Maïté MICHAUD, post doctorante au LaGEPP investie dans le projet DYNABIOCAT, financé en 2020 par l’institut Carnot Ingénierie@Lyon, a reçu le Prix de la meilleure communication 2021.

Le résumé :

Face à l’urgence climatique, il est nécessaire de développer de nouveaux procédés éco-responsables. Dans ce contexte, nous proposons un nouveau type de réacteur (le réacteur à lit dynamique) permettant le captage et la transformation du CO₂ avec un faible coût énergétique. Ce réacteur est basé sur l’utilisation de mousses élastomères commerciales fonctionnalisés avec un bio-catalyseur (l’anhydrase carbonique) alimenté en co-courant ascendant par du CO₂ et de l’eau (colonne à bulles avec garnissage).
Grâce à son importante activité pour le CO₂, l’anhydrase carbonique catalyse avec une vitesse de réaction très rapide (TOF ~ 10⁶ s^-1) l’hydratation de la molécule. La réaction se faisant en phase liquide, il est alors essentiel d’intensifier le transfert du gaz à l’eau. Pour cela des cycles de compression/détente in-situ des mousses élastomère (lit dynamique) va permettre d’intensifier les processus de transfert (cf. vidéo).

En effet, le transfert de matière gaz-liquide est caractérisé par un kla de l’ordre de 10^-2 s^-1 en lit dynamique versus un kla de l’ordre de 10^-3 s^-1 en lit fixe conventionnel.

Le kla est amélioré avec l’augmentation de la fréquence des cycles de compression/détente (cf. Figure).

Ce gain se traduit par une réduction du volume de l’installation nécessaire en mode dynamique pour obtenir les mêmes performances que le lit fixe à conditions opératoires similaires. La contrepartie énergétique associée à la mise en place des cycles de compressions/détente est faible : l’augmentation des pertes de charges est négligeable et la puissance maximale apportée par le moteur est de 50 Watt.