Procédé de capture du CO2 dans l'eau utilisant des contacteurs membranaires à fibres creuses : modélisation, simulation et étude paramétrique

Abstract

Dans un contexte de transition énergétique et de lutte contre le réchauffement climatique, la réduction des émissions de dioxyde de carbone (CO2) issues de la combustion d’énergies fossiles reste un enjeu prioritaire. Ce mémoire s’inscrit dans cette problématique et porte sur la modélisation d’un procédé de captage du CO2 en postcombustion, fonctionnant à pression atmosphérique. L’objectif principal est d’évaluer la performance d’une boucle complète d’absorption utilisant des contacteurs membranaires à fibres creuses, avec de l’eau comme solvant physique. Le procédé proposé est composé d’un absorbeur unique et de deux unités de désorption en série, dans une configuration innovante visant à optimiser le transfert de masse tout en limitant l’encombrement. La modélisation du procédé a été réalisée sous MATLAB. Une étude de sensibilité a permis d’identifier les paramètres opératoires influençant les performances de l’absorbeur, notamment le taux de récupération, la composition du gaz, le rapport d’extraction et la répartition interne des sections du contacteur. Enfin, plusieurs configurations de stripage ont été comparées pour déterminer celle offrant le meilleur compromis entre efficacité de désorption et consommation énergétique.