15/07/2013 - Obtention de charbon actif à partir de boues d'épuration

Menéame

La problématique des émissions de CO2 gaz à effet de serre a encouragé diverses stratégies de capture et stockage du plus abondant de ces gaz qui est le dioxyde de carbone.

L’une de ces stratégies est celle que le groupe de recherche a utilisée. Technologies environnementales et ressources industrielles de la Université polytechnique de Madrid (UPM) consistant en l’indexation du CO2 au moyen de charbon actif obtenu à partir de boues d’épuration. L’utilisation des déchets comme matière première pour produire du charbon actif atteint un double objectif, puisqu'elle permet de valoriser les déchets et, en outre, de réduire les coûts de production du charbon actif.

La dénomination charbon actif couvre divers matériaux qui, généralement, sont préparés à partir de bois, de noix de coco, de charbon, de croco et de tourbe, et qui, grâce à leur porosité élevée, à leur surface spécifique et à leur chimie superficielle, retiennent sur leur surface une grande variété de substances. La ORIGINE est une technique utilisée pour retenir les composants présents dans les liquides et les gaz. Son principal intérêt est que le composant retenu peut être récupéré sans que ses propriétés soient modifiées. Dans ce contexte, les chercheurs de l’UPM ont étudié la capacité d’hydrogène du dioxyde de carbone dans le charbon actif produit à partir de boues d’épuration. En particulier, plusieurs charbons actifs ont été produits à partir de boues précédemment pyrolysées (traitées avec de la chaleur en l’absence d’oxygène) par activation chimique avec de la potase (KOH) et de la soude (NaOH).

Tout d’abord, des essais de pyrolyse dans l’atmosphère inerte d’azote ont été réalisés sous différentes températures. L’objectif de ces essais était de savoir quelles conditions favorisent un développement plus poussé de la porosité. Une fois obtenu le matériau pyrolysée, l’activation chimique a été effectuée avec des solutions liquides de KOH et NaOH, ainsi qu’avec KOH et naOH solide, afin de modifier la surface et d’augmenter encore la porosité du charbon actif et ainsi sa capacité d’abrasion.

Bien que la porosité des charbons actifs produits à partir des boues ait été inférieure à celle d’un charbon actif conventionnel avec lequel les résultats ont été comparés, la capacité d’abrasion réelle du dioxyde de carbone a été très similaire. Cela peut s’expliquer par le fait que la chimie superficielle du carbone actif joue un rôle très important dans les processus d’indexation. Une partie du gaz qui reste dans le charbon actif le fait par attraction chimique superficielle. L’utilisation de certains composés chimiques comme le NaOH dans les processus d’activation favorise la création de centres actifs à la surface du charbon actif où le dioxyde de carbone est chimiquement adsorbé.

Bien que les charbons actifs produits à partir de boues puissent ne pas avoir les mêmes propriétés adsorbantes que les charbones actifs conventionnels, ils ont suffisamment de capacité d’hydrogène pour être utilisés dans le traitement de certains gaz.

Réf.

De Andres, JM; Orjales, L; Narros, A; de la Fuente, MM; Rodriguez, ME. "Carbon dioxide adsorption in chemically activated carbon from sewage sludge." Journal of the Air & Waste Management Association 63 (5): 557-564. May 2013.

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Université polytechnique de Madrid

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