Les procédés « Chemical Looping » sont actuellement envisagés pour faciliter la capture du CO2 dans des industries mettant en œuvre la combustion de composés carbonés. Le comburant utilisé est un matériau nommé « porteur d’oxygène » qui circule de la chambre de combustion vers un réacteur où il est régénéré. Ce matériau peut servir pour plusieurs combustions jusqu’à sa dégradation. Après avoir défini la technologie «Chemical Looping» ainsi que le contexte dans lequel elle s’est développée, cet article décrit le principe général de différents procédés développés autour de ce concept commun en mettant en avant le rôle du matériau porteur d’oxygène dans chaque cas. Les caractéristiques généralement requises pour choisir un matériau porteur d’oxygène sont également présentées.
Les procédés « Chemical Looping » facilitent la capture du CO2 suite à une combustion de composés carbonés grâce à l’utilisation d’un comburant non usuel: un matériau porteur d’oxygène. La rentabilité des procédés est gouvernée par la viabilité de ce comburant. Cet article décrit d’abord des critères qu’il faut considérer pour choisir un porteur d’oxygène et les caractéristiques liées au matériau (composition, morphologie, structure). Ensuite sont présentées différentes méthodes d’élaboration de porteurs d’oxygène et les caractéristiques des matériaux obtenus dans chaque cas. Enfin sont répertoriés de nombreux matériaux testés comme porteur d’oxygène en décrivant leurs atouts et leurs limites pour une utilisation dans ces procédés.
Les non métaux intervenant en sidérurgie sont peu nombreux, il faut compter essentiellement l’oxygène, l’azote, le soufre et le carbone. A cette liste, il convient d’ajouter le phosphore qui représente une impureté nuisible. Le sujet de cet article traite des équilibres entre deux phases condensées, puis les équilibres de dissolution, pour lesquels une seule phase condensée est en équilibre avec une phase gazeuse. Les expressions d’enthalpies libres en fonction de la température ont été simplifiées pour être utilisables. Elles n’en restent pas moins suffisamment précises dans l'intervalle de températures considéré. Les équilibres entre le métal et chaque non-métal cité sont envisagés, ainsi que les principaux équilibres métal-phosphures.
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