SolveMORE

La capture (absorption) du CO2 à l'aide de solvants est actuellement la principale technologie de capture du CO2, la plupart des fournisseurs proposant une technologie de solvants principalement basée sur les amines. Toutefois, les solvants à base d'amines, qui sont des molécules organiques, présentent un problème inhérent : ils sont susceptibles de se dégrader au cours du processus de captage. Lorsque le solvant se dégrade, il perd sa capacité à capturer le CO2, ce qui nécessite l'ajout d'un solvant d'appoint. Pour le solvant CESAR1, cela correspond à environ 0,6 kg d'amine par tonne de CO2 capturé, ce qui ajoute un coût d'environ 10-20 €/tCO2. Le processus de dégradation produit également des composés ayant des propriétés défavorables, ce qui augmente les risques pour la sécurité et l'environnement pendant l'exploitation. C'est pourquoi les technologies améliorées de gestion des solvants suscitent un intérêt considérable. Elles sont conçues pour prolonger la durée de vie des solvants, assurer des opérations sans heurts et sans risques, réduire les coûts de maintenance et augmenter la disponibilité des installations. Le terme "gestion des solvants" englobe toute stratégie visant à prolonger la durée de vie des solvants et à minimiser les risques et les coûts opérationnels en maintenant le solvant pendant de longues périodes d'exploitation. Cependant, la gestion des solvants n'est pas encore totalement explorée et comprise pour les procédés de capture par postcombustion (PCC) impliquant des solvants aminés liquides. Bon nombre des techniques actuellement utilisées dans le contexte de la PCC sont adaptées de l'industrie du traitement du gaz naturel, qui fonctionne dans des conditions très différentes. On comprend mal comment les différentes stratégies de gestion des solvants, telles que la pratique courante de la récupération thermique, affectent la chimie des solvants et, par conséquent, le taux de dégradation des solvants et la qualité du produit CO2. Les progrès dans ce domaine contribueront à réduire les coûts associés au déploiement de la capture du CO2. L'élaboration de recommandations solides pour les stratégies de gestion des solvants réduira les incertitudes liées aux coûts opérationnels, y compris le traitement des flux de déchets. Une campagne d'essais unique de 34 000 heures portant sur le comportement de dégradation du solvant CESAR1 et sur l'effet des technologies de gestion des solvants dans l'installation pilote de capture de Niederaussem a révélé que le mantra traditionnel qui consiste à "garder le solvant propre" pour minimiser la consommation de solvant était erroné. Des recherches récentes, notamment l'article "Degradation Behaviour of Fresh and Pre-Used Ethanolamine" de Buvik et al. (2023), s'alignent sur des études antérieures menées en laboratoire et à l'échelle pilote sur le solvant de référence, la monoéthanolamine (MEA), confirmant qu'un solvant légèrement dégradé peut être plus stable qu'un solvant frais. Un résultat important de cette recherche est que le vieillissement du solvant peut avoir un effet positif sur sa stabilité, ce qui suggère que certains composés qui s'accumulent pendant le fonctionnement peuvent améliorer la durée de vie du solvant et ne doivent pas nécessairement être éliminés. Des tests impliquant le traitement de solvants avec des résines échangeuses anioniques et cationiques ont démontré que les ions métalliques, qui peuvent catalyser la dégradation des solvants, sont partiellement complexés par les anions. La force de liaison entre les ligands de la matrice du solvant et les cations métalliques influe sur leur activité catalytique de dégradation du solvant. En conséquence, SolveMORE vise à réduire davantage la formation et l'accumulation de produits de dégradation en maximisant et en utilisant les mécanismes d'autoprotection contre la dégradation tout en minimisant l'effort requis pour la gestion des solvants.