TPE - Du Corail au Béton

[Krycent]

Bonjour, je fais un TPE sur le biomimétisme et j'aurai besoin de votre aide. Dans une des parties, je parle de l'entreprise Calera qui fabrique du ciment en capturant du CO2 comme le fait le corail par exemple (acidification/formation de leur squelette calcaire).
Si au sein du corail, cet équilibre est du à la présence d’algues symbiotiques, les ingénieurs de Calera imaginent un processus électrochimique qu’ils brevètent.
La fabrication de ce « ciment bleu» utilise donc du gaz carbonique capté directement aux sorties des cheminées d’usine (le système permet de récupérer plus de 80% du gaz carbonique produit), des ions calcium provenant d’eau saumâtre (résidus d’usines de désalinisation par exemple), de sels et d’eau.

Il faut savoir que l'industrie cimentière est l'une des plus grandes émettrices de CO2, problème majeur actuellement. Avec Calera, le CO2 n'est plus le problème, il devient la solution.
Pourriez-vous juste m'aider à expliquer les équations chimiques du processus utilisé (voir photos ci-jointe) ? J'suis un peu perdu, il y a plusieurs réactions que je ne sais différencier
Sur la photos Inputs/Outputs on voit des équations et des cations/du dioxyde de carbone ainsi que de "l'alcalinité?", cela correspond-il à des ajouts dans le processus ?
Merci de votre aide... Ici, il y a quelques informations complémentaires qui peut vous aider à m'aider... ^^ http://www.calera.com/beneficial-reu...2/process.html
Pendant ce temps là, j'essaie de comprendre..
ImputsOuputs.jpg
CO2-process2.png
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[Krycent]

J'ai également lu que la réaction de calcification des coraux était celle ci:
Ca2+ + CO32- => CaCO3
Réaction de calcification avec comme source de carbone inorganique du HCO3-
Ca2+ + HCO3- => CaCO3 + H+
Réaction de calcification avec comme source de carbone inorganique du CO2
Ca2+ + CO2 + H20 => CaCO3 + 2H+


Comment puis-je les mettre en relation avec le processus de transformation du CO2 vers le béton vu plus haut ? Je n'y comprends pas grand chose, il y a des similitudes/différences ? Merci d'avance...

[40CDV20]

Bjr,
J'ai du mal à suivre la démarche qui se limite "en clair" à fabriquer à prix d'or du "carbonate de calcium" qui est une des matières premières de l'élaboration du ciment. Or ce carbonate de calcium se trouve naturellement sur la planète à bas coût et en quantité quasi inépuisable ?
Extraire le calcium ionisé de solutions salines n'est pas exactement simple car les chlorures "importés" même en très petite quantité sont des "poisons" pour le ciment portland artificiel (CPA).
Quant au corail, outre le carbonate de calcium, il présente en effet une particularité celle de contenir un ratio assez important de strontium (sans intérêt dans la fabrication du CPA) ? Que viennent faire ici les algues symbiotiques qui sont certes insdispensables à la croissance coralienne, donc à la captation des ions Ca2+ ? Cette technique "bio" de calcification, à supposer qu'elle soit reproductible par génie biologique, me semble être d'un rendement très faible si on s'en tient à la vitesse de croissance des récifs coraliens.
L'essentiel des rejets en CO2 lors de la fabrication des CPA interviennent à la calcination du carbonate de calcium en vu d'obtenir de l'oxyde de calcium (chaux vive), et ce serait ce CO2 que Calera projette d'utiliser pour produire son carbonate !
"Equationner" tout ce bazar ne pose pas problème la chimie des chaux et ciments est parfaitement comprise, par contre je doute que tout ceci satisfasse au passage obligé de "la réalité économique".

Cdt.

[moco]

Certaines équations de Krycent sont absurdes. Il est impossible que quoi que ce soit réagissent sur quoi que ce soit pour former CaCO₃ et H⁺. C'est même l'inverse qui se passe. CaCO₃ est très facilement attaqué par les ions acides H⁺. Et ils forment des ions Calcium Ca²⁺ et des ions HCO₃-.

Non. Moi je suis prêt à croire que le CO₂ dégagé par les entreprises qui en produisent peut être récupéré en le faisant réagir avec CaCO₃, selon la même équation qui explique l'usure des terrains calcaires, à savoir :
CaCO₃ + H₂O + CO₂ <--> Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

[A voir en vidéo sur Futura]

[ecolami]

Bonjour,
Le procédé de Calera est destiné à capter le CO2 avec de la soude d'abord puis a employer ce carbonate pour faire précipiter des solutions de sels de Calcium solubles. Ils prennent l'exemple du Chlorure de Calcium. La chlorure de sodium produit est soit rejeté dans le milieu naturel (de préférence marin...) soit il est recyclé. Cela se fait par électrolyse et libère une grande quantité d'acide Chlorhydrique en même temps que la soude.

Il faut noter que le devenir de l'acide chlorhydrique en fin de cycle sera d'être neutralisée par de la chaux et que cette chaux aura été obtenue a partir de carbonate de calcium dont le gaz carbonique aura été relâché dans l'atmosphère par le chauffage. Je le sais parce que j'ai travaillé des années dans un centre de traitement de déchets industriels d'acide: Il est trés curieux qu'au niveau des déchets industriels il y ait un tel excèdent d'acide que l'on doive acheter
de la chaux éteinte (>hydratée) pour neutraliser.
Autant dire que les procédés CALERA sont parfaitement absurdes a tous points de vues; pertinence, cout énergétique. Ce n'est pas parce qu'une solution technique existe qu'elle est pertinente.

Ils prennent aussi l'exemple avec de la Magnésie Mg(OH)2 sans s'interesser à savoir d'OU elle provient et combien de CO2 a été produit directement ou indirectement pour qu'elle se forme.

[Krycent]

Merci beaucoup de vos réponses. Je pense que je vais quand même présenter le processus pour mon TPE et j'en présenterai les limites à la fin

[syapk]

ca pas de sens ce process de calera de plus le produit qu'il fabrique (caco3 et mgco3) est deja gratuit et illimité dans la nature.

[ecolami]

Capter le CO2 en le convertissant en Calcaire est en soit une bonne idée. La grosse difficulté est qu'il faille absolument que le Calcium employé ne provienne pas lui même de calcaire. Là les solutions pour y arriver deviennent trés compliquées.
Sur le principe même de la captation du CO2 on se heurte a un problème d'ordres de grandeurs entre la quantité extraordinaire qui est produite et la taille ou capacité des usines de captation. D'autant plus qu'il faut une consommation considérable d'énergie supplémentaire sans parler des réactifs neutralisants dans le cas ou cette option est retenue. L'injection du CO2 dans le sous-sol, typiquement dans des anciens gisements de gaz naturel évite le recours aux neutralisants mais la perennité du stockage reste démontrer. En effet alors que le gaz naturel est neutre le gaz carbonique est ACIDE une fois dissous dans l'eau et sous haute pression l'acidité devient important aussi. Donc les pièges géologiques qui ont convenu pour du gaz naturel ne conviendront pas nécessairement pour du CO2: tout ce qui comporte du calcaire sera dissous par l'eau chargée de CO2 sous pression.

[40CDV20]

Slt écolami,
Il faut considérer qu'il s'agit aussi et surtout de business, que le "bio" peut être un temps porteur (l'abêtissement continu des masses finit par produire des effets ) et que le marquage du terrain "pour le cas où", par n brevets "bidons" est aussi très actuel.
Je n'ai pas d'avis tranché sur l'affaire de Krycent, il me semble que son TP est très orienté "écosystèmes", par contre là ou je perds pied c'est pourquoi vouloir extraire du calcium dans des eaux qui en contiennent si peu, de mémoire la teneur en Ca2+ dans l'eau de mer c'est de l'ordre de 500 ppm ?
Cdt.

[moco]

La meilleure façon de capter le CO₂ n'est pas de le convertir en calcaire, mais de le faire réagir avec du calcaire CaCO3, qui ne coûte rien. Le calcaire est insoluble dan l'eau,certes. Mais il se dissout en présence de gaz carbonique, selon l'équation :
CaCO₃ + H₂O + CO₂ <--> Ca²⁺ + 2 HCO₃^-
Donc on peut fort bien capter le CO₂ de cette façon.